未來的網絡

劉　露

網絡的產生與發展，對人們的思維方式、工作模式以及生活理念都產生了巨大的影響與沖擊。以E-mail為主要應用的第一代互聯網把遍布于世界各地的計算機用TCP/IP協議連接在一起；第二代互聯網則通過Web信息瀏覽及電子商務應用等信息服務，實現了全球網頁的連通；第三代互聯網試圖實現互聯網上所有資源的全面連通，包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等，這就是網格計算(Gird Computing)。

其實網格的概念在互聯網誕生之初就出現了，不過直到1998年，全球網格研究的領軍人物、美國計算網格項目的領導人之一伊安·福斯特才在《網格：21世紀信息技術基礎設施的藍圖》一書中對網格進行了描述性定義：“網格是構筑在互聯網上的一組新興技術，它將高速互聯網、高性能計算機、大型數據庫、傳感器、遠程設備等融為一體，為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和交互性。互聯網主要為人們提供電子郵件、網頁瀏覽等通信功能，而網格的功能則更多更強，它能讓人們透明地使用計算、存儲等其他資源。”

中國的科學家認為，網格實際上是繼傳統互聯網和Web之后的第三個大浪潮，可以稱之為第三代互聯網。簡單地講，傳統互聯網實現了計算機硬件的連通，主要實現計算資源共享；Web實現了網頁的連通，主要實現的是信息資源的共享和交換；而網格則是網絡技術的高度發展階段，最終實現的目標是利用互聯網把分散在不同地理位置的電腦組織成一臺“有超級計算能力的網格”或“虛擬的超級計算機”，實現計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數據資源、信息資源、知識資源等全面共享。為組織內的所有用戶提供超強的、無所不能的一體化信息和應用服務(包括計算、存儲、訪問等)。網格的優勢在于不僅數據處理能力超強，而且能充分利用網上的閑置處理能力來節約計算成本，實現資源的共享，徹底消除資源孤島。

網格(Grid)這個詞來自于電力網格(PowerGrid)。“網格”與“電力網格”形神相似。一方面，計算機網縱橫交錯，很像電力網；另一方面，電力網格用高壓線路把分散在各地的發電站連接在一起，向用戶提供源源不斷的電力。用戶只需插上插頭、打開開關就能用電，既不需要關心電能是從哪個電站送來的，也不需要知道是水力電、火力電還是核能電。建設網格的目的也是一樣，其最終目的是希望它能夠把分布在互聯網上數以億計的計算機、存儲器、貴重設備、數據庫等結合起來，形成一個虛擬的、空前強大的超級計算機，滿足不斷增長的計算、存儲需求，并使信息世界成為一個有機的整體。

網格技術首先出現在醫藥、制造、氣象、勘探等需要大型計算功能的行業。以前，這些大型科學計算和項目研究的任務都是交給巨型機(超級計算機)來完成。然而，世界上的巨型機數目有限，可使用的時間和資源受到嚴格限制，而且巨型機的造價和維護費用極其昂貴。IBM的ASCI White可以實現每秒12萬億次的浮點運算，但是要花費上億美元；而采用網格技術，僅用50萬美元就可以實現15萬億次浮點運算。

隨著連接到網格系統上的計算資源的增加，網格計算技術也開始服務于家庭PC用戶。例如：目前比較流行的PPS網絡電視、PPLive等軟件，均是利用多點互聯的網格結構來完成對視頻文件的負載均衡的發布，從而極大地減少了傳統的視頻服務對單一視頻服務器所形成的巨大帶寬壓力，反而形成“看的人越多越流暢”的特點。

隨著計算機計算能力的迅速增長，互聯網絡的普及和高速網絡成本的大幅度降低以及傳統計算方式和計算機的使用方式的改變，網格計算已經逐漸成為超級計算發展的一個重要趨勢。可以預見，未來的網格技術會像目前的互聯網技術一樣得到普及，到那時任何設備可以在任何地方接入以享用某種層次的資源，使用互聯網上的計算、存儲等各種資源就像目前使用電力一樣簡便。只要接上互聯網，就可以共享各種信息和資源，而不必像現在這樣必須先找到資源節點的地址，甚至不必關心這些資源是從哪里來的。網格技術的普及將會帶來又一場信息技術革命。

責任編輯趙新宇