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Web服务与网格计算融合
 
慧聪网   2005年2月2日14时38分   信息来源:北京市通信行业协会    

    网格(Grid)被誉为继Internet和Web之后的第三次信息技术浪潮。网格与Web的主要区别是,Web是对HTML文件的一致访问,而网格是对重要资源柔性的、高性能的访问,即时地创建强大的虚拟计算系统。 

    实际上,网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源(包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等)连成一个逻辑整体,就像一台超级计算机一样,为用户提供一体化信息和应用服务(计算、存储、访问等),虚拟组织最终实现在这个虚拟环境下进行资源共享和协同工作,彻底消除资源“孤岛”,让人们使用网格上的资源像用电一样简单。 

    由“点”到“网” 

    “网格计算”(Grid Computing)使人们可以轻而易举地为一些大型科研任务,创建和使用动态、分布式、高性能的计算环境。而这些在以前是不可能实现的,或开展起来所付出的代价很高,如高能物理数据分析、气候建模、宇宙观测、实时遥感数据处理、虚拟现实等;它也可以在商业计算领域应用,如联机分析处理、数据挖掘、商业智能等。此外,它还可以广泛地应用在电子商务、电子政务等领域。 

    网格计算使人们能够共享计算、存储、数据和应用资源。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每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”。 

    Web与网格融合 

    网格有别于Web的基本特征就在于服务的形式。目前,Web要创建应用环境,还要靠开发人员按照Web协议开发,而网格是在更高层次上对这些应用提供的一种服务形式。因此,将来的应用系统所基于的平台,应该是网格所提供的基本服务。而这种服务的本身,又会不断动态地加入到网格当中,使得网格服务内容不断丰富。 

    目前,网格计算技术之所以能够引起社会如此广泛的讨论,主要原因是网格能够通过网络利用众多闲置的CPU资源形成高性能的计算能力。但是遇到的问题是,现有的大量商业应用软件和数据库软件都不支持网格技术,这就是现实与理想的差距。 

    对网格计算的发展来说,目前相当重要的一项工作就是建立一个通用的网格服务标准规范,把网格计算与目前的Web服务能够很好地融合。 

    锁定商务应用服务 

    由IBM、Sun和Microsoft倡导的全球Grid论坛(Global Grid Forum),把目标锁定在把网格计算技术与Web服务计算结合起来提供商务应用服务,从而将网格计算技术从科学计算领域引入到商务应用领域,并引发了IBM、Sun和Microsoft采取行动,将网格计算与Web服务相结合,实现一种使业务交易在分布于Internet服务器上运行的技术。 

    在全球Grid论坛上,Globus工具包开放源码小组(主要成员是Argonne国家实验室、芝加哥大学和南加州大学)和IBM公司共同倡导开放式网格服务体系结构(Open Grid Services Architecture,OGSA)。 

    倡导OGSA 

    OGSA是在Globus网格计算工具包和Web服务技术融合的基础上提出的一套规范和标准。OGSA将与服务器版Java、Web服务以及商业数据库紧密集成,实现网格计算在商务领域的广泛应用。 

    OGSA采用纤维层、连接层、资源层、协作层、应用层五层结构。其中,纤维层是为网格协议仲裁的共享访问提供各种资源,如计算资源、存储系统、数据目录等物理资源。连接层定义网格特定的网络处理所需的核心通信协议和安全认证协议。资源层建立在连接层的通信与认证协议基础之上,是对个人资源安全共享操作的谈判、启动、监视、控制、记账和支付定义协议、API和SDK。协作层包含的协议、服务、APIs 和SDKs ,与任何特定资源无关,而是全局性和跨资源集合的一种捕获交互,最后在应用层通过调用“服务”来构造应用。 

    OGSA吸纳了许多Web服务标准,如Web服务描述语言(WSDL)、简单对象访问协议(SOAP)、目录访问协议(LDAP)、Web服务探测(WS-Inspection)等。这些标准用于定位、调度计算资源,并保证它们的安全。 

    Web服务架构OGSA 

    OGSA采用Web服务框架具有两项优点:一方面,通过注册和发现接口定义和终端(Endpoint),实现描述以及动态产生特定接口绑定的代理,在异构环境中能够支持服务的动态发现与合成;另一方面,由于Web服务机制在商业应用领域广泛被采用,OGSA采用Web服务框架,使人们能够利用许多现有的开发工具和扩展服务,如产生语言绑定的WSDL处理器。 

    OGSA从Web服务的标准接口定义了多协议绑定、多个实现(Multiple Implementations)、本地/远程透明机制。OGSA网格服务模型包括一些具有代表性的持久服务和许多潜在的短暂服务,所有服务遵循特定的网格服务接口和行为。 

    从电子商务发展角度来看,Web服务提供基于XML的组件式开放标准化软件,而网格计算则满足了海量商业数据分析(如在客户关系管理中的数据挖掘)所需的CPU资源要求。因此,Web服务技术与网格计算技术的融合,是把Internet作为商业计算平台,推进电子商务进一步发展的利器,将极大地改变传统电子商务开发和运营模式。 

    融合赢得多方技术支持 

    Microsoft曾表示将加入到推广网格计算技术的行列中,希望Globus工具包可以支持Windows XP操作系统及其Web服务解决方案.NET。 

    为对抗Microsoft的.NET,以提供服务收取费用方式代替一次买断产品的经营模式,IBM决定将网格技术应用拓展到商用计算领域。IBM希望以网格计算技术、OS/2操作系统及WebSphere平台软件,打造出可提供与.NET类似的服务环境。同时,IBM表示WebSphere、Tivoli管理软件、服务器和内存系统以及服务器硬件设备都将支持网格技术。 

    为了给企业提供网格计算的强大工具,Sun发布了针对网格计算和Web服务全面集成的软件平台——技术计算门户。技术计算门户解决方案由iPlanet Portal、Grid Engine和Sun ONE构成,提供了在网格环境下密集计算、在Sun ONE环境下数据存储,以及通过基于Web的图形用户界面(即网络门户)来访问这些数据的能力,以满足企业的各种业务需求,并使企业获得更高的效率和投资回报率。Sun新的网格计算/Web服务解决方案将为群集计算环境和校园网格环境,甚至全球网格(Great Global Grid)环境注入活力。
 
 
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