网格技术的应用及发展趋势

143 2008年第4期 网络纵横 网格是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，最初是专门针对 复杂科学计算应用的一种新型计算模式。网格计算利用分布式 (DistributedComputing)计算机网络处理大计算量任务，可以最大限度 地利用现有网络的计算力，而不必为增加信息处理能力而添置新的设 备；通过租用网格网络的计算力，可以实现许多以前因为计算力不 够，或者因为增加计算力导致成本过高的商业应用。随着网格技术的 发展和应用的扩展，网格逐步进入到商业使用中。网格就是把整个因 特网整合成一台巨大的虚拟超级计算机，以实现计算资源、高级仪器 资源、数据资源、信息资源乃至专家资源的全面共享。而通过建立在 已有Web技术基础上的网格，可以汇聚Internet中分散异构、动态变化 的计算和信息资源，将其中不同组织和机构的资源虚拟化，使人们能 像使用一台计算机那样使用网络中的各种资源，把网络从通讯和信息 交互平台提升到资源共享和协同工作的平台。人们可以获取巨大的计 算能力和数据存储能力，以及各种应用工具等。网格的特点是：资源 共享，协同工作，动态配置，采用开放式标准，可扩展，面向高性能 服务。网格技术和应用将成为具有高性能处理、海量数据存储和大量 仪器设备等特征的21世纪人类社会的信息处理基础设施。 分布式超级计算(DistributedSupercomputing)是将地理上分布的计 算资源充分利用起来，协同解决复杂的大规模问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，特别是解决仅靠 本地资源无法解决的复杂问题，是专门针对复杂科学计算的新型计算 模式，形成比单台超级计算机强大得多的计算平台。现在科学研究的 问题空前复杂化，而学科研究所需要的运算资源常常是捉襟见肘。复 杂科学领域的计算通常以超级计算机作为数据处理中心，超级计算机 虽然处理能力强大，但是其本身的造价极其高昂，并不是所有的研究 机构都有能力配备。网格技术的出现，最大程度地提高了现有网络计 算资源的利用率，如日本NTT数据公司联合Intel、SGI 等，在2002 年中期开展了为期6个月的网格计算试验。试验将连接日本家庭、企 业和学术机构的100万台PC，集合处理能力将达到每秒65万亿次浮 点运算。网格计算可以把分布式的超级计算机集中起来，协同解决复 杂的大规模的问题，使大量闲置的计算机资源得到有效的组织，提高 了资源的利用效率，节省了大量的重复投资，使用户的需求能够得到 及时满足。 分布式仪器系统（DistributedInstrumentation System）是指用网 格管理分布在各地的贵重仪器系统，提供远程访问仪器设备的手段， 提高仪器的利用率。网格将分布式仪器系统变成了一个非常易于管理 和有弹性的系统，方便用户的使用，主要有远程医疗、远程访问贵重 仪器等。 数据密集型计算(DataIntensive Computing)应用的网格为数据网 格，侧重于数据的存贮、传输和处理。欧洲原子能机构CERN开展的 数据网格DataGrid、网格物理网络GriPhyN、粒子物理数据网格 PPDG和全球性的数据网格iVDGL是比较典型的数据密集型计算的应 用。 远程沉浸(Tele-immersion)是一种特殊的网络化虚拟现实环境。 这个环境可以是对现实或历史的逼真反映，可以是对高性能计算结果 或数据库的可视化，也可以是个纯粹虚构的空间。“沉浸”的意思是 人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚在同一个虚拟空间 里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使 之发生改变。目前，已经开发出几十个远程沉浸应用，包括虚拟历史 博物馆、协同学习环境等。更重要的是，它将“人/机交互”模式扩 展成为“人/机/人协作”模式，不仅提供协同环境，还将对数据库的 实时访问、数据挖掘、高性能计算等集成了进来，为科技工作者提供 了一种崭新的协同研究模式。 在网格计算环境中，资源是分散在各个不同地域和管理域中，由 不同的组织拥有和操作，并且在使用策略和安全机制上各不相同，即 不同站点可能会使用不同的局部资源管理系统。同时，很多应用需要 同时使用多个站点上的资源，站点自治性和分配资源时可能出现的故 障需要一种特殊机制来同时分配位于多个站点上的资源。如何对网格 计算环境中的资源进行管理是实现高性能联合计算，共同完成重大应 用问题的关键，网格技术的发展就呈现出以下的发展趋势： “无规矩不成方圆”，就像Internet需要依赖TCP/IP协议一样， 网格也需要依赖标准协议才能共享和互通。国际上网格技术的研究基 本上采用了因特网的开放标准路线，以层次化开放式为基础，在多个 层次上建立横向技术标准和平台，以满足不同层次资源和应用集成的 需要。Globus项目组在网格协议制定上有很大发言权，因为迄今为 止，GlobusToolkit已经成为事实上的网格标准。2002年2月，在加拿 大多伦多市召开的全球网格论坛GGF 会议上，Globus项目组和IBM 共同倡议了一个全新的网格标准OGSA。2003年1月13 日，符合 OGSA 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的GlobusToolkit3.0 已经在第一届Globusworld 会议上发 布，GlobusToolkit4在今年也已发布和使用，这标志着OGSA已经从 一种理念、一种体系结构，走到付诸实践的阶段了。 在OGSA出现之前，各种以填补异构平台之间的差异为己任的网 格平台，如Condor、Legion、Ninf、Globus等，也都是各行其道、互 不兼容的，甚至严重到了同一家公司的产品都不兼容的程度。上世纪 90年代末，基于XML的WebServices 技术开始大行其道。它在各种 异构平台之上构筑了一层通用的、与平台无关的信息和服务交换设 施，从而屏蔽了互联网中千差万别的差异，使信息和服务畅通无阻地 在计算机之间流动。Globus项目组在2002年将GlobusToolkit的开发 转向了Web Services平台，试图用OGSA在网格世界一统天下。基于 OGSA 之后，网格的一切对外功能都以网格服务(GridService)来体 现，并借助一些现成的、与平台无关的技术来实现这些服务的描述、 查找、访问和信息传输等功能。这样，一切平台及所使用技术的异构 性都被屏蔽。用户访问网格服务时，无需关心该服务是CORBA提供 的，还是.Net提供的。 美国政府单在网格技术的基础研究上，每年投入的经费就高达5 亿美元。美国能源部DOE 支持的科学网格(Science Grid)用622Mbps 的ESNet网格连接了能源部的两台超级计算机，网格计算能力达到每 秒5 万亿次，存储能力达到1.3 千万亿字节； IBM 在2001 年8月宣 布，将投入40多亿美元进行“网格计算创新计划”(Grid Computing Initiative)，全面支持网格计算。IBM这一招已经见 1 网格技术的应用 2 网格技术的发展趋势 1.1 分布式超级计算 1.2 分布式仪器系统 1.3 数据密集型计算 1.4 远程沉浸 2.1 标准化趋势 2.2 技术融合趋势 2.3 大型化趋势 （转190页）效， 周碧英 （渭南师范学院计算机科学系） 网格技术的应用及发展趋势 摘 要 关键词 网格是构筑在互联网上的一种新兴技术，代表了一种先进的技术和基础设施，它将实现互联网上所有资源的互联互通， 它被认为是继Internet之后又一次重大的科技进步。随着网格技术的发展和应用的扩展，网格逐步进入到商业使用中，网格技术和应用 将成为具有高性能处理、海量数据存储和大量仪器设备等特征的21世纪人类社会的信息处理基础设施。因此，对网格技术的研究越来 越引起人们关注。 网格 互联网 虚拟 共享 1902008年第4期教科园地 学生要有锻炼好自己身体的责任。不论是学校体育组开展什么活动， 班主任老师都应尽量陪同同学们一起锻炼。让学生们自觉锻炼的责任 心逐渐形成，逐步懂得了现在对自己负责，自觉锻炼出健康的体魄， 将来有个好身体，才能为社会更好地工作。 （3）在平时的卫生保洁工作中，培养学生主动劳动的责任心。 老师可以提出“不做值日，成为无纸班”的要求。让学生牢记“每人 桌椅下方一小块儿，小小责任区人人来把好关”，教育学生们重在保 洁,见纸捡,不乱丢乱扔，整理好自己的 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 包。在每一天的“保洁”中, 同学们不仅捡自己位子下的纸，还帮助旁边的同学捡，养成“伸伸 手、弯弯腰、捡捡纸”的劳动习惯，让学生懂得保护环境的重要性。 （4）在班委会和少先队工作中，培养实现奋斗目标的责任心。 在一点一滴的小事中，潜移默化地培养学生爱集体的责任心。教育学 生在做事情时，应该努力去做，做完后每人要反思“我尽力了吗？我 努力了吗？”作为集体的一份子、一滴水，要为集体争光，集体的荣 誉就是个人的荣誉。此外，班主任老师还可以在班上分层次设立个人 荣誉，如全优生、优秀值日生、进步生等。还可在学习方面设立单项 奖：如背诵记忆大王、听讲思考学者、读书 朗诵 朗诵比赛活动流程诗朗诵英雄英雄碑颂朗诵稿听听秋的声音配乐朗诵载着使命前行朗诵稿 明星、写字绘画书 法家等。通过平时学习生活的表现，给予相应的奖励标志，获得对应 的奖励荣誉。在教室墙报上贴上红星，小小物资奖励相结合的手段， 来激励大家共同进步，并在每月和期末各项评选工作落在实处。在班 干部的队伍建设中，班委没有名额的限制，够标准就上。在集体的奋 斗方向和个人的奋斗目标中，学会做事，做到“班上事，事事有人 做”。让学生从内心争做一个人格完美的人，责任心可以帮助自己塑 造完美的人格。 （5）培养学生的责任心，需要家长的配合。学生的责任心决不 是一下子就能培养出来的，需要老师不厌其烦地、耐心地长期培养， 同时要呼唤家长和学生共同的责任心。首先让家长有责任感，才能配 合老师培养孩子的责任感。老师要不定期进行家访，与家长共同探讨 有关孩子的教育问题。在交流中，老师要把自己抓好班级教育的想法 告知家长和学生。并要求家长把学生培养成为具有强烈责任心的人， 在每一件小事中去培养，调动学生自我教育的主动性，学生自己要求 上进，才真正受益终身。通过家访，老师和家长取得共识，共同创设 “让每一个孩子发展进步”的教育氛围。同时，还可以把学校和自己 家庭的电话告诉全体学生和家长，随时与家长、互通思想，提高家长 对学校的认知程度。 参考文献 作者简介 [1] 马笑莲.开展责任教育的思考[J].中国教育学刊，2005.12.37-39 [2] 汪明霞,何百通.小学生责任感的培养[J].教学与管理,2006.2. 12-14 [3] 王植林 . 小学生责任意识与主题教育活动[J] . 上海教育科研， 2006.1.69-70 [4] 周文荣 . 小学生责任心培养的实践与研究[J] . 当代教育论坛， 2007.6.23-26 翁华山（1956-），福建省诏安县盐仓 。 （收稿日期：2008·02·22） 小学一级教师 （接143页）它不仅成为Globus的首席合作伙伴，还成为OGSA标准 的制定者之一。由于掌控了制高点，IBM 已经开始从网格研究中取 得回报。英国政府宣布投资1 亿英镑，用以研发“英国国家网格” （UK NationalGrid）。欧盟已于2001年1月起，正式实施由欧洲粒子 实验室等6个研究机构参与的数据网格项目，计划在3年内投资980万 欧元，采用Globus网格技术，建立一个在欧洲范围内不同数据源之间 实现海量数据计算与数据交换的大规模分布计算环境和共享平台，为 科学研究提供强大保障。 除此之外，欧洲还有DataGrid、 UNICORE、MOL等网格研究项目正在开展。 网格技术的兴起和发展得益于技术进步和应用需求的驱动，但面 临着诸多挑战。在技术方面，其研究重点是网格软件技术的研究和实 现，并以网格系统软件为主要研究对象。人们需要建立具有开放性的 体系结构、标准和协议，以形成信息获取、传输、访问、共享和处理 的单一开放的信息处理基础设施平台，需要克服虚拟组织的管理和协 同工作问题，需要解决网格的可用性和可开发性障碍，并解决系统安 全问题。网格作为基础设施，除了技术上的挑战外，一些社会、政治 因素对网格的普及也至关重要，应当建立资源的外包、数据的保密等 法律保护机制。网格提出了全社会共享资源的最高目标，最大限度地 充分利用计算和存储资源，是整合全社会高性能计算的一种好方法。 3 结语 参考文献 作者简介 [1] 郁志辉，陈渝，鹏编 . 网格计算[M].清华大学出版社，2002，10 [2] 肖侬 . 网格计算技术综述[J].计算机教育，2003，01 [3] 罗毅 . 网格计算及其应用[J].湖北教育学院学报，2006，02 [4] 李其芳.网格计算:一种新型计算模式[J].计算机与数字工程,2005,11 [5] 刘丽，杨扬，田志民 . 网格计算环境下资源联合分配的映射策略 与机制[J].计算机工程，2005，16 周碧英（1978-），女，陕西渭南师范学院计算机科学系 助教，理学学士。 （收稿日期：2008·02·13） （接192页）行为，并使之向预定目标前进的巨大促进作用。物质和 精神的激励，可以诱导其行为向积极和主动的方向发展，从而取得优 异的工作成绩。人的表现和行为效果很大程度上均取决于他所受到激 励的程度或水平。激励的水平越高，行为表现则越积极，行为效果也 就越大，二者成正比关系 。著名心理学家马思斯洛将人的需要分为 “基本生存资料、保障与安全、归属与被承认、受到尊重、自我实 现”五个层次。在建立激励机制时，应从导师的需求心理出发，做到 物质激励与精神激励并举。在进行物质利益激励时要注意与分配制度 改革相配合，做到从短期物质激励与长期利益分配两个角度激发和保 证研究生导师的工作责任感和积极性。在进行精神激励时，既要注意 定期评选先进典型，又要注意先进典型作用的辐射和影响。 （3）用育结合，终生培养。不少的研究生培养单位的导师选拔 不可谓不严，对导师考评不可谓不公，激励机制不可谓不活，但是依 然存在导师消极怠工，甚至与管理部门唱对台戏的情况。造成这种现 象的一个重要原因是，研究生培养单位普遍存在只注重了导师的使 用，而忽略了对导师的培养。这里所提出的“培养”，决不仅仅局限 于举行几次讲座、选派一些导师接受 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 这么简单，而应该从纵向上 贯穿导师生涯的始终，从横向上涉及专业技能、管理技能、职业道德 等多个方面。导师队伍的培养，一方面可以立足本单位实际，选拔一 些德高望重、业绩精湛的优秀导师作为其他导师的“导师”；另一方 面，可以与自己单位学科方向相近的其他研究生培养单位进行横向联 合，建立导师培训联动制，用好用活内外两种资源。 除上述三方面以外，需要特别指出的是，网络作为一种全新的信 息交流手段充斥到了社会生活的方方面面，如何有效地利用网络促进 研究生导师师德建设是很值得研究的问题。有的导师在这方面做了有 益的尝试——开设个人博客、加入研究生QQ群等，既增进了交流， 又为师德建设提供了新的表现形式。 作为一种职业道德，研究生导师的师德，受到内外双重因素的影 响，师德建设可以包括但不仅仅局限于上述探讨的途径。师德建设涉 及到管理部门、导师自身、研究生等多个不同的群体，可以说研究生 导师师德建设是一项系统工程，需要发挥导师自身、管理部门、研究 生乃至社会其它群体的能动性。 [4] 4 结束语 参考文献 作者简介 [1] 娄欣生，周艳球.研究生导师师德建设探索[J].高等教育发展与 评估，2005，21（4）：49 [2] 金开诚.切实加强研究生扩招后的导师队伍建设[J].中国高等教 育，2003（10）：21 [3] 杨家兰.浅论新时期教师师德[J].内江科技,2007, 28（7）：176 [4] 李小刚，杨兆中，王棠昱 . 高校人力资源开发探析[J] . 石油教 育，2004（6）：23 李小刚（1981-），博士研究生。 （收稿日期：2008·02·27）