网格计算的研究与探讨

网格是一个基础体系结构,它耦合了:计算机、软件和数据库,通过局域网/广域网,形成一个统一的集成资源。网格计算(Grid Computing)指的是独立的用户组在高速网络上动态地共享计算机资源,形成对用户透明的超级计算环境,以满足不断变化的计算需求。本文介绍了网格计算结构、基本功能、网络的项目及体系结构,并对国内外著名的网格计算理论和应用作介绍,分析了目前网格计算研究的现状和发展前景。     

网格计算门户的研究与实现

网格技术为人们提供了一个全面共享网络资源的计算环境，网格计算门户是用户通过互联网访问网格资源、执行网格计算的入口，因此是网格计算环境的重要组成部分。本文介绍了当前通用的网格平台软件Globus，研究分析了网格计算门户的功能需求以及网格门户开发工具GPDK，最后介绍了基于GPDK开发的中国气象应用网格计算门户（CMAG）的研究成果。     

基于OGSA的网格计费系统

介绍了基于开放网格服务体系结构(OGSA)的山东大学网格计费系统－—SDUGAS，该系统主要致力于解决网格环境下异构资源使用的记账和计费问题，为用户和管理员提供良好的网格服务，在此基础上大力提高网格资源的利用率。山东大学网格计费系统的设计和实现以OGSA为标准，充分考虑了网格环境下系统的可扩展性和可移植性，强调在网格环境下数据描述的一致性和系统集成安装的易操作性。介绍了SDUGAS的体系结构、实现的基本原理和方法、资源信息的采集过程、资源预订、资源的价格策略以及网格银行的设计与实现等内容，给出了一个SDUGAS记账和计费过程的简单实例。     

一个基于证券市场的计算网格环境下的资源分配模型

计算网格(Computational Grid)下对资源进行有效管理和调度是十分具有挑战性的问题.论文中提出了一个证券市场模型来实现计算网格环境下的资源分配.在此模式中,资源作为一种证券商品被自由买卖,用户可以方便快捷地实现对系统资源的存取,模拟实验表明证券市场模型是实现计算网格环境下资源分配的一个有效手段.     

应用Globus Toolkit实现网格服务

Globus对信息安全、资源管理、信息服务、数据管理以及应用开发环境等网格计算的关键理论和技术进行了广泛的研究,开发出能在多种平台上运行的网格计算工具包Globus Toolkit.此工具包能够用来帮助规划和组建大型的网格实验和应用平台,开发适合大型网格系统运行的应用程序.本文分析网格计算软件Globus Toolkit 3（GT3）的体系结构以及安装方法,然后以一个简单的网格计算为例在基于网格计算软件GT3的网格平台上实现网格服务.     

负载平衡的多级并行对等计算在新药研发网格中的实现

介绍了一种在Internet环境下利用分布的计算资源实现计算/数据密集的高通量新药筛选的应用网格——新药研发网格(drug discovery grid，DDG)．对DDG中采用的多级并行对等计算模型(P2P)，自适应的动态负载平衡算法及实现，网格资源的容错技术以及系统安全做了较详细的描述，给出了一组实际环境下的实验数据．实验证明，DDG具有很好的负载平衡能力和良好的系统健壮性，新药筛选应用在大规模的互连网环境下可以获得良好的并行加速效果．     

网格技术与信息资源存储和共享

“网格“是一个新出现的概念,代表了一种先进的技术和基础设施,是继Internet之后又一次重大的科技进步.网格旨在使互联网上所有资源(计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等)实现全面共享与协同工作,使整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,为用户提供“即连即用“式的服务.介绍了网格的内涵、特点及两种主要的网格体系结构,对网格环境下信息资源的存储和共享进行了论述.     

一种基于BPEL的网格工作流引擎

随着网格应用复杂性的不断增加,需要将多个网格服务编排成为一个网格服务工作流模型,然后由工作流引擎执行对网格服务的调用.为此,我们设计并实现了一个基于BPEL的网格服务工作流引擎BPEL FlowEngine.考虑到网格环境的各种特征,该引擎采用分级处理机制,可以同时调用Web服务、网格服务以及网格调度器.本文将介绍该引擎的结构和具体实现技术,并且与GWES引擎的性能进行比较,最后描述了该引擎在生物信息学计算中的示范应用.     

面向服务的数学编程标记语言(MPML)

网格计算作为一种新的计算模式,是目前计算机领域的研究热点,如何在网格计算模式下进行程序设计是网格计算技术的一个重要研究方向。数学编程标记语言(MPML)是在兰州大学计算机数学实验室的数学网络计算环境项目中设计和实现的一种编程语言。MPML是基于XML和MathML的可编程标记语言,旨在降低网格计算的难度,提高网络中数学资源的利用率。论文探讨了网格计算环境下的程序设计,详细讨论了MPML的设计以及遇到的问题,并首次提出了编程语言的可扩展性问题。     

基于网格的中尺度数值天气预报系统设计与实现

针对国家高性能计算环境网格计算的特点，在长沙网格点上实现了一个包括全球中期数值预报、有限区域数值预报，数值预报产品释用和五维数据可视化相配套的高分辨率中尺度数值天气预报系统。该系统的预报区域可以移动，网格可以加密，适合于区域和省一级气象中心作中尺度数值预报业务试验和尺度数值预报科学研究。介绍了该系统的组成、区域同化方案以及网格计算实现技术。     

浅谈开放的网格服务体系架构(OGSA)

网格已经成为当前网络计算领域的最新研究热点。该文主要讲述了一种重要的网格体系结构——开放网格服务结构,分析了它的基本思想、具体结构及特点。     

e-Robot网格-仿人机器人研究与应用基础设施

目前仿人机器人的研究与应用碰到了诸如:大计算量、海量存储的需求、实验设备投入大、科研人员的协作和成果融合困难等问题。而网格具有超级计算能力、海量的存储容量、能做到网格中所有软件资源、硬件资源、人力资源的协同工作和全面共享。若能基于网格技术构建一个仿人机器人研究与应用的平台,就能解决仿人机器人研究和应用中的众多障碍。这里提出的e-Robot网格就是这样一个仿人机器人研究与应用的基础设施,它采用OGSA体系结构的基础网格,并在其基础上构建庞大的仿人机器人研究与应用服务软件集合。e-Robot网格将给仿人机器人领域的研究、应用带来变革性的进步。     

基于网格技术的WebGIS的研究

结合当前的网格技术,借鉴OGSA(Open Grid Services Architecture) 系结构,给出了一个基于网格技术的WebGIS体系结构模型,该模型包括资源层、网格中间件、服务层和应用层,详细论述了四层的结构和功能,并对GML共享技术、网格中间件和网格服务等关键技术进行了分析.实现了分布异构环境下不同格式空间信息的互操作,有利于WebGIS产品的多元化集成.     

基于网格计算的QoS模型的研究

随着网格技术和应用的不断深入，对网格提出了严格的服务质量（quality of service，简称QoS）要求，网格计算中的QoS成为研究应用的焦点．缺乏QoS保证逐渐成为制约网格应用的瓶颈之一。论文对网格计算的质量服务进行了研究，描述了网格QoS定义，网格QoS需求和网格QoS的层次模型。同时也介绍了当前研究思路度以后的发展趋势。     

基于网格的远程智能教育初探

近年随着网格技术的发展,在远程教育中应用网格技术已经变得非常重要,本文分析了网格技术的特点,并对基于网格技术的远程教育智能化发展进行了研究,并初步实现了其应用。     

网格安全问题初探

网格是一门新兴的技术，是现代高科技发展的产物。由于安全问题是网格计算成败的关键，所以研究网格的安全问题就显得尤为重要。文中简述了网格的定义和基本特点．分析了网格面临的安全问题，然后给出了网格安全策略和体系结构图，最后比较详细地讨论了网格安全技术。     

一种基于虚拟组织的网格安全协议形式化验证方法

虚拟组织是网格计算的基本管理单元,而协同计算组是虚拟组织形成的基础。对应于网格计算的复杂性,网格安全协议的分析与证明十分复杂。通过引入网格计算信道的概念,在传统Strand Space理论的基础上提出了一种基于虚拟组织的网格安全协议形式化验证方法,实现了网格环境下多用户协同计算安全协议的分析与证明。     

发展有中国特色网格技术的探讨

从目前网格技术的流派出发,提出了发展有中国特色的网格技术的构想,即以企事业单位为网络计算单元,以省市计算中心或信息中心为枢纽节点,以国家信息中心为总节点的树状网格模型。并就网格组成模型的功能进行了探讨。     

基于网格计算池模型的作业调度策略研究

在现阶段,网格的计算池模型是一种较实用的网格实现方式,其资源的查找和分配机制也相对简单。文章根据计算池模型的特点,参照织女星网格的体系结构,将基于最短路由转发的资源发现机制与任务调度算法相结合,提出了一种新的网格任务调度策略,并给出了简化模型清晰地描述了任务在此策略下全部的执行过程。     

Dagger:一种散耦合的网格计算机体系结构

计算机系统面临着网格计算对其提出的资源共享、协同计算和应用服务的挑战，现有的计算机系统的体系结构不能够很好地适应这种需求，提出一种基于散耦合思想的网格计算机系统的体系结构，称之为DAGGER(De-coupled Architecture with Grid-key and Grid Enabling Resourrce)，采用8个基本概念构成网格计算机，从多个角度为网格应用提供支持。