推动ChinaGrid发展——清华大学采用HP Integrity构建领先网格计算平台

中国教育科研网格(ChinaGrid)计划是教育部“十五”计划211工程公共服务体系建设的重大专项,同时也是国家高技术发展计划(863计划)高性能计算重大专项的典型应用,得到了国家科技部的大力支持,是迄今为止由政府推出的最宏大的网格工程。ChinaGrid充分利用中国教育科研网CERNET和高校的大量计算资源和信息资源,开发相应的网格软件,配合网络计算机的使用,将分布在教育与科研网上自治的、分布式异构的海量信息资源集成起来,实现CERNET环境下资源的有效共享,消除信息孤岛,提供有效服务,形成高水平低成本的计算服务平台,将高性能计算送到教育与科研网用户的桌面上,成为国家科研教学服务的大平台。     

基于计算经济的网格资源管理研究

网格是为解决大规模资源密集型问题而提出的新一代计算平台,资源管理是网格的关键技术之一。但是,资源的分布性、异构性、自治性、动态性等使得网格资源的管理变得异常复杂。目前,基于市场的经济资源管理和调度算法非常适合解决网格中的资源管理问题。本文提出了网格环境下基于经济模型的各种代理,给出了一种新的资源管理模型
型,并定义了效用函数,给出了基于效用最优的资源调度算法。为解决网格资源管理的问题提供了一个有效的途径。     

网格计算专刊前言

网格是高性能计算和信息服务的战略性基础设施，它将地理上分布、异构的各种资源通过高速网络连接并集成起来，共同完成重大的科学问题研究．它不仅能够为信息资源的获取、分布、传输和有效利用带来革命性和结构性的巨大变化，而且将根本改变我们的研究方式、教育方式以及生产和生活方式．从1998年国家科技部的国家高技术研究发展计划（863）启动中国的“高性能计算环境”项目开始至今，网格计算已在中国经历了8个年头,尤其是在国家“十五”计划期间，国家各部委先后启动了包括国家科技部的国家高技术研究发展计划（863）“中国国家网格（CNCrid）”、教育部211公共服务体系建设项目“中国教育科研网格计划（China Grid）”、国家自然科学基金委的重大专项“以网络为基础的科学活动环境研究”、国家重点基础研究发展规划（973）中的“语义网格的基础理论、模型、方法及关键技术”和“虚拟计算环境聚合与协同机理研究”等在内的国家级网格研究、开发和建设项目．这些研究项目在网格的各个方面都取得了有代表性的成果．     

PKI在P2P-Grid安全计算平台中的应用

由于P2P系统节点的分布性,集中式的安全控制方式难以有效使用。借鉴网格计算的安全技术,提出了将PKI技术应用到P2P-Grid计算平台中的设计方案,首先由客户端发出请求,通过CA服务器认证后,与网格服务器建立安全连接,并按照一定的访问控制策略将任务分配到获准使用的网格节点。网格节点资源采用P2P的PeerGroup形式进行组织和管理,由PeerGroup中的Peer完成分布式计算,然后将各个Peer的计算结果汇总到网格服务器,最后将计算结果返回到客户端。该设计方案在一定程度上实现了在P2P-Grid平台上分布计算的安全性。     

网格计算环境下资源管理的研究

网格计算是下一代互联网的应用模式,资源管理是网格技术研究的核心任务之一,包含资源发现、任务调度和负载均衡.由于网格中的资源具有分布性、自治性、异构性和动态性,对网格资源进行高效的管理是一个具有挑战性的问题.通过对各种资源管理模型的对比,提出把移动Agent和计算经济机制引入网格资源管理,可以很好地进行资源的发布、资源发现和资源的调度.     

基于计算期望的网格资源管理模型

网格环境下的计算资源具有分布性,异构性,动态性的特征,并分别属于不同的组织,使网格资源管理相对分布式计算环境或集群环境下的资源管理更加复杂.在计算经济模型的基础上,提出了一种基于计算期望的网格资源管理模型.模型将计算任务抽象成对计算期望的描述,以实现灵活高效的网格资源管理和调度.通过可变价格策略,反映了网格内资源的供求关系,并对基于预留的Qos保证进行了初步的讨论.     

基于网格节点的分布计算策略分析

本文介绍了网格技术的现状和近期发展,讨论了集群服务器作为网格节点的重要组成部分在网格计算中的重要作用,重点给出了计算包在到达网格节点时的一种数学模型,并利用这种数学模型对网格节点的分布计算策略进行了分析。这对充分利用集群服务器计算资源、提高网格节点的服务能力有着重要意义。     

国家气象网络计算应用平台成都分节点的构建与应用

为解决全国气象计算资源地理上分布不均,偏远地区计算资源相对不足的问题,利用网格软件UNICORE部署到成都区域气象中心高性能计算机上,并作为分节点加入到在国家气象网络计算平台,为平台内用户提供计算资源。用户通过宽带网络访问网络计算平台资源。实际应用表明,该平台发挥了良好的资源整合与共享效益,为气象系统防灾减灾气象服务做出了贡献。     

拾遗网格中一类并行计算的研究

网格计算和Master-Worker并行计算的特点使得利用网格来进行这一类并行计算十分合适。毕方拾遗网格计算平台是一个利用拾遗网格进行Master-Worker并行计算的可屏蔽异构和分布性的计算平台。该文介绍了计算平台的系统架构,对网格系统中的资源表示及资源分配算法进行了研究。     

网格计算及其关键技术综述

网格计算是近年来兴起的一个研究热点。它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。论文不仅介绍了网格计算的概念、特点、起源、研究现状及当前几个典型的系统,而且从网格计算即异构网格结点在网络环境下的分布动态协同工作的角度出发,着重介绍了网格计算的体系结构、资源管理、任务管理、通信技术、安全机制、用户界面等关键技术。     

基于网格计算平台的并行计算系统研究与实现

把网格和高性能计算结合起来,基于网格高性能计算平台的并行计算系统(GPCS),主要介绍了GPCS的体系结构、功能及其设计、实现等几个主要的问题。该平台以通用网络为基础,以网格平台中间件为桥梁,实现了各种高性能计算资源之间的互联互通、共享和协同工作。     

基于计算经济的网格资源管理模型研究

由于网格中的资源具有分布性、自治性、异构性和动态性,对网格资源进行高效的管理是一个具有挑战性的问题.提出把移动Agent和Agent技术、计算经济机制引入网格资源管理.自治Agent利用双向拍卖经济杠杆的调节,以用户的QoS所驱动,对资源的使用进行竞价拍卖,使网格的资源管理能够自动适应环境的变化.提出的基于计算经济的网格资源管理模型DynamicSA,实现了以用户的QoS驱动,对网格资源的有效管理具有一定的理论意义.     

Web服务与网格计算融合

从Web到网格的跨越 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艾件的一致访问,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     

广域网虚拟平台：网格计算和对等计算的融合

近几年，分布式计算领域出现了两个研究热点：网格计算(Grid Computing)和对等计算(PeertoPeer Computing)。网格计算和对等计算以不同的方法组织大规模分布式的资源，包括计算能力、存储资源和带宽等。两者的研究领域有一定的重叠，又有很好的互补性，融合将是必然趋势。我们构想了一个广域网虚拟平台，全世界的计算机连接成一个整体，任何人随时随地都可以得到所需的资源和服务。正是这一理想，驱动着网格计算和对等计算技术的快速进步。     

基于有机计算的网格资源管理模型的研究

网格的复杂性日益增加,网格资源管理成为一项复杂的任务.有机计算能采取适当的措施使网格环境实现自我管理,隐蔽网格系统的复杂性.文中给出网格资源管理的层次式模型,该模型具有四层:本地资源层、全局资源层、本地服务层和用户层.并将该模型嵌入有机计算体系结构中,灵活使用有机计算中的观测器和控制器对网格中各种资源进行监测和控制.该基于有机计算的网格资源管理模型中的观测器和控制器除了具备原有的功能外,还结合网格资源动态、异构、分布等特点,添加了新的功能模块,以方便对网格资源进行管理.该模型有效地提高了资源分配效率,优化了网格资源管理的性能.     

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。     

基于代理的网格计算中间件

WADE系统是基于代理技术实现的一个可屏蔽异构和分布性的动态自适应的校园计算网格，提出了基于代理技术在校园网络内实现并行计算的方法，详细论述了基于代理的网格计算中间件的体系结构和主要模块功能，阐述了利用代理实现异构编译、协同计算的过程，给出了代理的Java实现方法，利用软件代理实现网格计算中间件，可以解决异构计算平台下多种并行编程环境的协同计算问题，为用户提供统一的服务接口，这将大大增强系统的可用性。     

一种基于网格的分布计算协同机制

通过对网格计算中资源协同调度机制的研究,根据该机制的资源协同分配需求,提出一个以Globus Toolkit为平台的基于网格计算的分布协同计算模型。在基于经济模型的作业调度机制的竞价机制中,给出一个较为完善的价格函数模型以及相应的作业预测完成时间模型,利用设计的价格函数模型实现资源提供的主观能动性,使得资源的调配更加合理、快速。同时,在分布式计算模型中还给出一个基于备份的作业调度容错机制。     

基于多物品拍卖的网格映射算法设计与模拟

由于网格底层资源的异构、广域分布、自治等特性和网格高层的服务质量 (QoS)要求,使得网格资源映射算法的设计和模拟具有相当的难度。提出了基于多物品拍卖的网格资源映射算法,解决了网格系统中相互独立任务模式的资源映射问题。同时对比了当前的网格资源映射模拟工具,阐述了利用GridSim建立基于多物品拍卖的资源映射算法模拟平台的主要步骤。最后模拟实验表明此算法具有优良性能。     

高性能计算网格资源平台的一种实现方法

高性能计算机系统通常带有自身的管理系统(例如PBS).Globus为计算网格的资源提供了一个标准接口GRAM.设计一个计算网格资源平台,需要实现GRAM与计算资源本地管理系统的连接.随着Globus从GT2、GT3到GT4,相应的GRAM也有很大变化.提出一种新的实现高性能计算网格资源平台的方案,能够很容易适应GRAM的这种变化.同时实现了从GT2到GT3的变化.