并行分布式计算_网格计算 分布式计算_并行计算和分布式计算

网格计算(Grid Computing)

网格计算是伴随着互联网而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强；另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。

实际上，网格计算是分布式计算(Distributed Computing)的一种，如果我们说某项工作是分布式的，那么，参与这项工作的一定不只是一台计算机，而是一个计算机网络，显然这种“蚂蚁搬山”的方式将具有很强的数据处理能力。

充分利用网上的闲置处理能力则是网格计算的有一个优势，网格计算模式首先把要计算的数据分割成若干“小片”，而计算这些“小片”的软件通常是一个预先编制好的屏幕保护程序，然后不同节点的计算机可以根据自己的处理能力下载一个或多个数据片断和这个屏幕保护程序。于是“演出开始了”，只要，节点的计算机的用户不使用计算机时，屏保程序就会工作，这样这台计算机的闲置计算能力就被充分地调动起来了。

网格计算的起源是由于单台高性能计算机已经不能胜任一些超应用问题的解决。于是，人们想象分布在世界各地的超级计算机的计算能力能否通过利用广域互连技术使其像电力资源那样输送到每一用户，来求解一些科学与工程计算等问题，从而形成了计算网格（又称网格计算系统）。网格计算是作为虚拟的整体而使用在地理上分散的异构计算资源，这些资源包括高速互连的异构计算机、、科学仪器、文件和超级计算系统等。使用计算网格，一方面能使人们聚集分散的计算能力，形成超级计算的能力，解决诸如虚拟核、新药研制、气象预报和环境等重大科学研究和技术应用领域的问题，另一方面能使人们共享广域网络中的异构资源，使各种资源得以充分利用。

网格计算系统主要包括网格结点、网格系统软件、网格应用。网格结点是地理上独立的计算和信息中心。网格系统软件起着关键的作用，统一管理计算网格，将各个结点集成起来，组成一个虚拟协同高性能计算环境，向社会大众和各领域的科研机构统一提供高性能计算和海量信息处理服务。网格应用是以生物、气象、能源、石油、水利等行业的重大应用为背景建立的应用。网格计算系统具有资源分布性、管理多重性、动态多样性、结构可扩展性等特点，其结点及各种资源分布于不同的地方，隶属于不同的所有者，多层管理，为了完成特定的工作，各种各样的异构资源可动态组合，规模可不断加大。

第一，网格的互联网络比Internet具有更大的带宽。欧美的网格计划都会使用更高速度的主干网；

第二，网格上将有更多高性能计算机作为节点，因此网格的计算速度、数据处理速度可以大幅度提高。

第三，网格的体系结构将比Internet更能有效地利用这些资源。

第四，网格将促进更多、更大的网络区域的出现。这些相互联结的区域最终成为一个庞大的网格区域，把我们地球上所有计算机联为一体。

(1)网格计算在科研领域的应用

在科学研究领域，网格技术可以辅助科学家完成重大领域的科学研究。网格计算技术除具备超级计算能力以外，还将不同地域的资源整合在一起，使科学工作者能够紧密合作，充分利用共享的资源(如大型的昂贵的仪器设备等)。网格计算技术在美国，首先是在生命科学领域，正在成为现实。在物理学研究方面，德国Max Planck引力物理研究所与德国和美国多个机构合作，利用网格的超级计算能力，共同完成了模拟黑洞的项目。

(2)网格计算在企业及居民日常生活中的应用

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