3.3网格系统的组成
网格系统可分为:资源层,中间件层(网格操作系统层),工具环境层,应用层.
(1) 网格资源(grid resourse)是构成网格系统的基础设施,主要包括网格结点和宽带网络系统.网格结点包括各种计算资源,如超级计算机,集群系统,贵重仪器,可视化设备,现有应用软件,数据库等,这些计算资源通过网络设备连接起来,具有分布和异构特性,而宽带网络系统是在网格系统中提供高性能通信的必要手段.
(2) 网格中间件(grid middleware)是指一系列协议和服务软件,其功能是评比网格资源层中计算资源的分布,异构特性,想网格应用层提供透明,一致的使用接口.网格中间件层也称为网格操作系统(grid operating system),其核心服务包括:网格资源的管理分配,信息优化,任务调度,存储访问,安全控制,质量服务(Qos)等.还需提供API和相应的环境,一支持网格应用开发.
(3) 网格必须提供良好的应用开发工具环境(grid tools).如C++,Fortran以及Java等语言,MPI,PVM等应用开发界面,并支持消息传递,分布共享内存等多种编程模型.
(4) 网格应用(grid application)是拥护需求的具体体现,是各种应用软件的研究.在网格操作系统的支持下,网格用户可以使用其提供的可视化工具或环境开发各种应用系统.
图3.1:网格系统层次结构
3.4 网格系统的基本功能
网格系统中管理的是广域分布,动态,异构的资源.网格系统应评比这些资源的分布,异构特性,向网格应用提供透明,一致的使用接口.一个理想的网格系统应类似当前的Web服务,可以构建在当前所有硬件和软件平台上,给拥护提供完全透明的使用环境.为此,网格系统必须提供以下基本功能:
(1)管理等级层次 它定义网格系统的组织方式,确定管理层次体系.
(2)通信服务 提供不同的服务(可靠的,不可靠的,点对点和广播方式),通信协议和提供Qos支持.
(3)信息服务 提供资源的全局访问.
(4)名称服务 网格中为所有资源提供统一的名称空间,以便引用各种资源.
(5)文件系统 提供分布式文件铣工机制,全局存储和缓存空间,以支持文件存取.
(6)安全认证 提供登陆认证,可信赖,完整性和记账等方面的安全性.
(7)系统状态和容错 提供监视系统资源和运行情况的工具.
(8)资源管理和调度 提供透明的资源管理,进程调度.
(9)资源交易机制 提供一种资源的交易机制,以鼓励不同组织或资源的拥有者加入网格系统.
(10) 节点自治 允许远程节点选择加入或退出系统,不影响个节点本地的管理和自主性.
(11) 编程工具 提供丰富的拥护接口和编程环境.
(12) 用户图形界面 提供直观的拥护访问接口,提供可视化工具.
3.5 网格计算的主要组件
网格计算有 6 个主要组件：