《電子技術(shù)應用》
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P2P和Grid從構(gòu)建到應用全歷程對比

2008-05-06
作者:葉從歡

  摘 要: 網(wǎng)格和P2P網(wǎng)絡技術(shù)均是當今高性能分布式計算領域的研究熱點。從體系結(jié)構(gòu)、資源管理" title="資源管理">資源管理、安全和應用等方面對這兩種新興技術(shù)進行了全方位的比較,發(fā)現(xiàn)了由于P2P和Grid的側(cè)重點不同,P2P和Grid從構(gòu)建到投入應用都有不同程度的互補性。這使得糅合P2P與Grid可以構(gòu)建一個兼具P2P和Grid特性的新型P2P-Grid系統(tǒng)。
  關(guān)鍵詞: 對等計算 網(wǎng)格計算 P2P-Grid


  P2P和Grid都引起了國內(nèi)外廣泛關(guān)注,二者都是高性能計算領域里的新興技術(shù)。它們的主要目標都是充分利用遍布全球的互聯(lián)網(wǎng)上的個人閑置資源,完成單臺計算機無法高效完成的任務。P2P系統(tǒng)主要由一些地位相等的節(jié)點構(gòu)成,節(jié)點之間可以直接通信,無需經(jīng)過第三個節(jié)點。近年來對于P2P技術(shù)中各方面存在的缺陷做了相應的改善,例如,推出了超級節(jié)點的混合式P2P模式,從而使其效率大為改善。與網(wǎng)格一樣,P2P技術(shù)的目標也是對網(wǎng)上所有的資源:計算資源,存儲資源,信息資源,數(shù)據(jù)資源,網(wǎng)絡資源實現(xiàn)全方位共享,相對于網(wǎng)格技術(shù)" title="網(wǎng)格技術(shù)">網(wǎng)格技術(shù)最初只是面向?qū)iT的高性能計算領域中的專業(yè)人員而言,P2P技術(shù)更加側(cè)重于為普通的網(wǎng)絡用戶構(gòu)建一個使用網(wǎng)絡資源的友好環(huán)境,從而對網(wǎng)上個人閑置資源實現(xiàn)有效利用,并向用戶提供各種計算服務。
  網(wǎng)格可為各行各業(yè)提供海量信息處理,為高科技領域的研究開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新提供高性能計算服務,還能夠為交叉學科的研究提供一種實驗研究平臺,使得全球性的跨學科的大規(guī)模科研合作,跨越時間、空間、物理障礙,實現(xiàn)資源共享與協(xié)同工作,并在全國,甚至全世界范圍內(nèi)共享研究成果。從這一目標來看,網(wǎng)格技術(shù)更加傾向于將一個國家或地區(qū)的大型超級計算機整合為一個統(tǒng)一的計算平臺,完成大規(guī)模的科學計算、大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析等密集型的任務。相對于P2P而言,其基本模型仍舊是以一種客戶/服務器的模式來操控整個互聯(lián)網(wǎng)上的資源,從而對它們實現(xiàn)高效利用。
  網(wǎng)格技術(shù)的開發(fā)與部署是在需要訪問遠程資源(如聯(lián)合數(shù)據(jù)集)時,為了進行大規(guī)模模擬和數(shù)據(jù)分析而需要大量計算機協(xié)同工作的背景下產(chǎn)生的,P2P技術(shù)則主要連接許多PC機,并經(jīng)過公眾的使用而流行起來。
  網(wǎng)格和P2P的互補性,使得在某些層面上可以相互借鑒。例如,許多研究人員把P2P的思想用到網(wǎng)格技術(shù)中或者把兩者結(jié)合起來應用:參考文獻[5]設計了UPDF (Unified Peer-to-Peer Database Framework)用以查詢Grid環(huán)境下的資源;參考文獻[6]中用P2P方法定位Grid環(huán)境下的資源;參考文獻[7]中的NaradaBrokering正是為研究Peer-to-Peer Grids結(jié)構(gòu)而設計的,該Peer-to-Peer Grids集成了計算網(wǎng)格、分布式對象、Web Services和P2P網(wǎng)絡等一些思想。任何一個系統(tǒng)效率的高低跟其中資源的利用效率是密不可分的,而資源的利用效率取決于如何快速地發(fā)現(xiàn)能夠分配給作業(yè)的資源集。眾所周知,資源發(fā)現(xiàn)策略歸根揭底取決于系統(tǒng)中資源的組織模式。由于互聯(lián)網(wǎng)上的資源屬性紛繁復雜,如果不能針對性地對這些資源加以合理的組織,要真正查找到最優(yōu)或近似最優(yōu)的資源集分派給作業(yè)將是非常困難的。為了解決這個難題,目前已開始出現(xiàn)結(jié)合P2P和Grid構(gòu)建具有P2P和Grid特征的新型網(wǎng)絡模型。
1 P2P與Grid的體系結(jié)構(gòu)
  體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架,就如同人的骨架。在P2P與Grid系統(tǒng)中,體系結(jié)構(gòu)是對P2P與Grid系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲進行布局規(guī)劃,并在該規(guī)劃的基礎之上決定如何構(gòu)建P2P與Grid的體系結(jié)構(gòu),將決定著整個系統(tǒng)要達到的目標。P2P與Grid都是在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)基礎之上,建立一種能夠滿足人們對互聯(lián)網(wǎng)上各種資源的共享需求的高性能分布式計算平臺。由于P2P與網(wǎng)格系統(tǒng)" title="網(wǎng)格系統(tǒng)">網(wǎng)格系統(tǒng)實現(xiàn)資源共享的側(cè)重點不一致,所以P2P與Grid的體系結(jié)構(gòu)有許多區(qū)別。最顯著的區(qū)別,就是P2P的純分布式P2P結(jié)構(gòu)、集中式" title="集中式">集中式P2P結(jié)構(gòu)和混合式P2P結(jié)構(gòu),相對于網(wǎng)格系統(tǒng)的比較流行的五層沙漏結(jié)構(gòu)和開放服務網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)而言,實現(xiàn)P2P體系結(jié)構(gòu)的協(xié)議要簡單得多。用戶如果要加入到P2P社區(qū),實現(xiàn)某個文件資源的共享,只需要安裝一個相應的下載軟件即可,而Grid則不然。從對資源具體實施共享及協(xié)同工作的層面上來看,P2P主要是采用全分布式的方式來實現(xiàn),而Grid則采用一種層次式的集中模式來聚集資源,使它們協(xié)同工作完成某個任務的計算。關(guān)于P2P和Grid網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),目前均沒有形成一個統(tǒng)一的標準,但是P2P與Grid又都有各自比較流行的幾種拓撲結(jié)構(gòu)。
1.1 P2P的體系結(jié)構(gòu)
  常見的P2P結(jié)構(gòu)包括:分布式P2P結(jié)構(gòu)、集中式P2P結(jié)構(gòu)和混合式P2P結(jié)構(gòu)[4]。分布式P2P結(jié)構(gòu)的整個網(wǎng)絡沒有一臺服務器,網(wǎng)絡上的每一個節(jié)點都連接其他一些節(jié)點。所有節(jié)點完全平等,既可以作為客戶機又可以作為服務器,又與相鄰的節(jié)點有相同的能力,具有自治功能。節(jié)點間可以直接通信,通過鄰居進行路由和資源訪問,這種結(jié)構(gòu)強調(diào)網(wǎng)絡的容錯性和可擴展性。集中式P2P結(jié)構(gòu)有一個或多個中心服務器,負責記錄共享信息以及對這些信息的查詢進行回答。這樣的服務器必須能夠處理大量的用戶連接,擁有足夠的內(nèi)存和磁盤空間來維護和搜索文件列表。每一個對等實體要對它將要共享的信息以及進行的通信負責,根據(jù)需要下載它所需要的其他對等實體上的信息。混合式P2P結(jié)構(gòu)是分布式P2P結(jié)構(gòu)與集中式P2P結(jié)構(gòu)的一種結(jié)合模式,可盡量減少系統(tǒng)中需要遠距離交互的對等點數(shù)目。做到檢索盡可能少的對等點就能夠滿足盡可能多的請求,以降低每一檢索過程在網(wǎng)絡中產(chǎn)生的總負載量。這種模式中把整個網(wǎng)絡中的對等點劃分為超級節(jié)點和普通節(jié)點兩級雙層P2P結(jié)構(gòu),如圖1所示。


  從P2P的三種主流的體系結(jié)構(gòu)可知,P2P的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)在具體構(gòu)建時是以一種基于非傳統(tǒng)的客戶/服務器模式的全分布式的思維,對網(wǎng)絡上的在線資源進行聚合,在P2P系統(tǒng)中每個資源實現(xiàn)的功能可能完全不同。這種體系結(jié)構(gòu)在構(gòu)建P2P系統(tǒng)時的顯著優(yōu)勢就是可對P2P系統(tǒng)進行靈活的擴充,如P2P系統(tǒng)中的資源可隨意地加入或退出P2P系統(tǒng)。這是一種完全以網(wǎng)絡用戶為主的P2P系統(tǒng)的構(gòu)建方式,整個系統(tǒng)沒有可以依賴的中心服務器,從而可以避免系統(tǒng)瓶頸的產(chǎn)生,充分實現(xiàn)網(wǎng)絡流量的均衡。此外,由于P2P社區(qū)內(nèi)的用戶加入到P2P社區(qū)有很大的隨意性和自主性,在使用P2P體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建P2P系統(tǒng)時,并沒有對原來傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)進行大范圍內(nèi)的改造。也就是說,P2P網(wǎng)絡還保留了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)拓撲特性,構(gòu)建一個P2P系統(tǒng)社區(qū)比較容易實現(xiàn),而Grid則不然。
1.2 網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
  網(wǎng)格作為一種龐大的信息基礎設施,必須設計一個堅實可靠的體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是支撐網(wǎng)格正常有效運轉(zhuǎn)的基石。因此必須加大力度,首先要解決網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)所面臨的種種問題,為構(gòu)建資源無縫共享的網(wǎng)格系統(tǒng)提供強有力的技術(shù)支持。
  當前討論得最多的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)有五層沙漏結(jié)構(gòu)和開放服務網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)[3]。五層沙漏結(jié)構(gòu)是一種以協(xié)議為中心的體系結(jié)構(gòu)。按照沙漏模型的原理,少量的核心協(xié)議形成了協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中的一個瓶頸。在五層結(jié)構(gòu)中,資源層和連接層共同組成這一瓶頸部分,促進了單獨資源的共享[1]。五層沙漏結(jié)構(gòu)是一種分層結(jié)構(gòu),如圖2所示。


  網(wǎng)格的OGSA是一種以服務為中心的結(jié)構(gòu),一切都是服務。一個服務[2]就是一個網(wǎng)絡可達并提供某些能力的實體,如計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡、程序、數(shù)據(jù)庫及其他類似的資源。服務遵循一套規(guī)范,使用WSDL表示。OGSA被稱為下一代網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu),是在Globus基礎上,結(jié)合最新的Web Service 技術(shù)提出來的,現(xiàn)已成為事實上的標準。OGSA包括兩大關(guān)鍵技術(shù),即網(wǎng)格技術(shù)和Web Service技術(shù)?;诰W(wǎng)格環(huán)境,OGSA 在原來Web Service服務概念的基礎上,提出了“網(wǎng)格服務(Grid Service)”的概念,用于解決服務發(fā)現(xiàn)、服務創(chuàng)建和服務生命周期管理等一些臨時服務的問題。
  不論是五層沙漏結(jié)構(gòu)還是OGSA,在構(gòu)建網(wǎng)格系統(tǒng)并對Grid進行拓撲規(guī)劃設計時,在整體上都是以分布式模式為主,然而在具體實現(xiàn)細節(jié)上都沒有脫離集中式的思維,其中一個顯著的特征就是,網(wǎng)格系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)通常采用層次式的集中模式來組織模型,這樣可高效地對網(wǎng)格資源實現(xiàn)控制,為快速發(fā)現(xiàn)資源提供保障,因此是一種充分考慮到QoS的方式。但是一旦系統(tǒng)規(guī)模過大,這種層次式的集中模式會因為瓶頸的緣故而成為Grid的弊端。
2 P2P與Grid的資源組織" title="資源組織">資源組織與管理
  若將P2P與Grid的體系結(jié)構(gòu)比作人的骨架,則它們的資源組織與管理就如同人的肌肉。與其他分布式計算一樣,資源管理提供了管理的功能和概念,是利用P2P與Grid對資源實現(xiàn)高效利用這一功能的最核心模塊之一。P2P與Grid的主要目標都是要把互聯(lián)網(wǎng)中的閑置資源(計算資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源)整合起來,使得整個網(wǎng)絡系統(tǒng)成為一個統(tǒng)一的計算平臺。P2P和Grid系統(tǒng)最主要的特征就是整個網(wǎng)絡是一個動態(tài)的環(huán)境,資源會頻繁地加入和退出,這種動態(tài)特性使得其對資源的高效利用很難實現(xiàn)。因此,需要對資源進行組織并對其實施合理管理。
2.1 P2P的資源組織與管理
  通過聚集位于互聯(lián)網(wǎng)邊緣的數(shù)量龐大的普通計算資源、網(wǎng)絡資源和信息資源,實現(xiàn)這些資源之間的相互共享,而且不必管理以集中方式構(gòu)建的虛擬的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng),就可以為互聯(lián)網(wǎng)邊緣的普通的計算機用戶提供有價值的服務。這樣可以減少對核心服務器資源的長時間的占用,可以減少整個P2P系統(tǒng)的瓶頸的產(chǎn)生,有效地實現(xiàn)系統(tǒng)的負載均衡。P2P現(xiàn)階段的主要優(yōu)勢在于充分利用互聯(lián)網(wǎng)邊緣的一些廉價的資源以實現(xiàn)文件的共享(如Napster和Gnutella的音樂和視頻文件在P2P社區(qū)內(nèi)的共享),這樣就從很大程度上強調(diào)了普通用戶的自主性。
  與網(wǎng)格資源組織方式不同,P2P并不急切地需要功能強大的計算機加入到P2P社區(qū)來從事大型科學計算。相反,P2P目前所聚集的計算機通常為位于互聯(lián)網(wǎng)邊緣的極普通的個人電腦。P2P利用聚集數(shù)量很多的微小計算機實現(xiàn)大規(guī)模的資源共享,也就是說,P2P相對于Grid而言是從數(shù)量上取勝,而Grid則強調(diào)其社區(qū)內(nèi)的計算機的質(zhì)量。網(wǎng)格強調(diào)結(jié)構(gòu)健壯性,不允許其失??;而P2P由于所整合的計算機的性能低且大部分位于互聯(lián)網(wǎng)邊緣則恰好相反。
  相對于Grid而言,P2P資源組織和管理方式不強調(diào)對資源的絕對控制,所有資源采用自愿的方式自動加入到P2P社區(qū),提供自己的服務,共享社區(qū)內(nèi)的其他成果。目前的網(wǎng)格技術(shù)向一些中等規(guī)模的社區(qū)提供許多服務,并對能夠提供優(yōu)良QoS服務的重要資源強調(diào)集成,而P2P技術(shù)則處理許多參與者,很少注重服務的QoS。
  由于P2P是一個極具動態(tài)特征的環(huán)境,所以P2P提供一種“在線”的方式來發(fā)現(xiàn)P2P社區(qū)內(nèi)的活動資源,“在線”管理是其提供的主要功能之一:每個節(jié)點周期性地告訴系統(tǒng)“在線”,同時發(fā)現(xiàn)其鄰居節(jié)點。這種動態(tài)特征也要求P2P系統(tǒng)對資源以一種松耦合的方式進行管理,并實現(xiàn)資源之間的互操作,即只有資源“在線”,系統(tǒng)才會有該資源的記錄,也才會有其他資源與該資源進行直接通信,實現(xiàn)信息共享。一旦該資源“離線”,原先與之交互的資源馬上會與其他資源進行信息交互。
  目前P2P中的資源發(fā)現(xiàn)方式有兩種:集中式與泛洪式,或者是兩種的結(jié)合。集中式與Grid有些類似,但在該模式中,由于P2P的索引服務器只提供資源的索引,當在索引服務器中查找到了資源時,將其定位到網(wǎng)絡中的合適位置后,信息就可以在兩個節(jié)點之間直接進行傳輸,這也是P2P系統(tǒng)中服務器與Grid系統(tǒng)中服務器工作模式的不同之處;泛洪式則以一種全分布的模式在網(wǎng)絡中以某一節(jié)點為中心一直“向前”發(fā)送查找請求,直至其生命周期結(jié)束;而集中式與泛洪式相結(jié)合的P2P系統(tǒng),資源的發(fā)現(xiàn)方式是這兩種方式的折中。
2.2 Grid中資源組織與管理
  相對于P2P系統(tǒng)而言,網(wǎng)格系統(tǒng)常組織并整合一些高性能計算機,并利用聚合起來的計算能力從事密集型的科學計算。因此,網(wǎng)格系統(tǒng)整合的資源比典型的P2P資源功能更加強大,資源的類型也更加多樣化,同時還會以更寬的帶寬資源來連接那些資源(一般通過高性能網(wǎng)絡技術(shù))。
  網(wǎng)格環(huán)境下的資源組織與管理主要是基于集中式或?qū)哟问降哪P?,如在Globus Toolkit中,用戶或應用系統(tǒng)可能通過資源信息服務器查詢并直接獲得給定節(jié)點的信息。該信息系統(tǒng)是通過預先組織資源信息而建立起來的,在處理動態(tài)的大規(guī)模分布式環(huán)境下的資源時,其效率和服務質(zhì)量會因為瓶頸的緣故大大降低。
  由于網(wǎng)格在邏輯上連接了屬于不同所有者或組織的多重資源,因而選擇合適的資源管理體系結(jié)構(gòu)模型有助于提高網(wǎng)格系統(tǒng)的性能。由于資源屬性值紛繁復雜,所以需要一種統(tǒng)一資源描述機制來對資源進行惟一的命名并說明該資源能夠提供的服務,以有利于資源共享以及資源和任務的正確匹配,從而避免任務隨便占用資源,影響其他任務的資源分配。目前網(wǎng)格中所使用的資源描述語言有資源規(guī)范語言RSL、基于XML的WSDL(萬維網(wǎng)網(wǎng)服務描述語言)、資源描述框架RDF、統(tǒng)一資源標識符URI以及基于屬性對的資源描述方式[1]。
  Grid所組織的的資源紛繁復雜、種類多、信息量大,分散在各個不同的地域和管理域中,由不同的組織擁有和操作,并且在使用策略和安全機制上各不相同,即不同站點可能會使用不同的局部資源管理系統(tǒng)。同時,很多應用系統(tǒng)需要同時使用多個站點上的資源,站點自治和分配資源時可能出現(xiàn)的故障需要一種特殊機制來同時分配位于多個站點上的資源。在這種環(huán)境下,如何有效地以一種緊耦合的方式管理網(wǎng)格中的各種資源并對資源實現(xiàn)無縫訪問,相對P2P系統(tǒng)的管理方式而言是一項十分繁雜的工作。
  要實現(xiàn)高性能計算和共享異構(gòu)網(wǎng)格資源,必須提供統(tǒng)一的資源管理機制。該機制負責用戶與網(wǎng)格計算環(huán)境的交互,提供與網(wǎng)格計算系統(tǒng)的統(tǒng)一出入口。圖3為一種通用的網(wǎng)格資源管理結(jié)構(gòu)[2],其中的基本資源管理操作(請求、提交和綁定)可應用于任何資源類型。


  圖3中,通過執(zhí)行符合應用需求的調(diào)度,執(zhí)行提交操作以便任務等待資源綁定;發(fā)現(xiàn)可用資源,并通過獲取操作獲得資源能力;最后通過綁定操作,將所獲取的資源與相關(guān)的提交任務相綁定,資源得到了使用。
  資源管理行為是自下而上流動的,圖頂端代表資源管理的最終目標,表示請求者執(zhí)行任務的資源。流向圖頂端的兩條路徑,左邊路徑從任務(資源消費者)的角度表達了資源管理過程,右邊路徑表達由資源提供者提供的資源能力。
  目前網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)模型按照體系結(jié)構(gòu)主要分為三類[5]:層次模型、抽象所有者模型和市場經(jīng)濟模型。這三類模型分別體現(xiàn)了三種不同的技術(shù)思想,從不同程度上適應網(wǎng)格環(huán)境下的資源特性,實際的網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)往往是這三類模型的不同程度的混合。
  資源發(fā)現(xiàn)根據(jù)其資源組織形式通常以集中模式或?qū)哟文J降姆绞絹戆l(fā)現(xiàn)實時可用資源。由于網(wǎng)格資源的注冊是一種靜態(tài)的模式,所以網(wǎng)格資源管理服務器所發(fā)現(xiàn)的資源有可能不能使用,需要通過資源監(jiān)控器來掌握即時的資源狀態(tài)信息。所以,相對P2P系統(tǒng)中的“在線”發(fā)現(xiàn)方式,網(wǎng)格資源管理服務器還不能管理動態(tài)的、全局范圍內(nèi)的資源的實時信息。
3 P2P與Grid的安全機制
  P2P與Grid的安全機制就好比人的免疫力,要求能夠抵御各種有害的威脅。在Grid中所面臨的有惟一驗證、授權(quán)等安全問題,包括訪問控制、保護資源不被非法占用、通信安全、提供認證、數(shù)據(jù)保密性與完整性和各通信端的不可否認性服務。
  安全是網(wǎng)格的核心技術(shù)之一,參與網(wǎng)格社區(qū)的用戶需要進行安全認證及身份相互鑒別,通信時需要實現(xiàn)信息的加密、私鑰對信息的保護、安全委托與單點登錄等機制來鞏固網(wǎng)格自身的免疫力[3]。
  P2P系統(tǒng)起源于“匿名形式”的資源共享,用戶可以匿名共享一些資源或在互聯(lián)網(wǎng)通過P2P技術(shù)搜索一些P2P資源,并直接下載,整個過程不需要任何的身份驗證。
  網(wǎng)格動態(tài)性的本質(zhì)需要容錯機制,在執(zhí)行高度分布的程序時,需要一種可靠性和容錯機制保證程序的正確運行,P2P系統(tǒng)的廣泛分布性可能會避免一些關(guān)鍵性的失敗。
4 P2P與Grid的應用
  P2P與Grid的應用各有所長,并在各自適合的領域發(fā)揮自己的最大潛力。網(wǎng)格應用范圍非常廣泛,而P2P系統(tǒng)則傾向于支持解決專門的資源共享問題。它們的應用有一個顯著的區(qū)別,就是前者在處理數(shù)據(jù)密集性的計算方面能夠提供很好的服務質(zhì)量,而由于分布性以及整合計算機的性能特點,P2P系統(tǒng)處理這方面的問題則需要消耗很多時間。網(wǎng)格社區(qū)的建立意味著需要一定數(shù)量的參與者,但由于訪問網(wǎng)格資源的嚴格授權(quán)機制,某個時間段的參與者可能比較少,而P2P沒有這方面的限制,允許有數(shù)以百萬計的用戶同時參與到比網(wǎng)格社區(qū)更大的P2P社區(qū)。P2P側(cè)重于文件共享,比較受歡迎的應用產(chǎn)品有FreeNet、Gnutella、Tapestry、Pastry、Bittorrent、eDonkey、eMule、Groove、Chord、CAN等。而網(wǎng)格側(cè)重于大規(guī)模計算,如生物基因、天文、高能物理、戰(zhàn)場仿真、核模擬、數(shù)字地球、大規(guī)模的信息和決策支持系統(tǒng)等領域,非常龐大數(shù)據(jù)量需要處理,數(shù)據(jù)網(wǎng)格就是面向這些數(shù)據(jù)密集性計算的網(wǎng)格應用。美國費米國家加速器實驗室和阿貢國家實驗室聯(lián)合全球科學家一起正全力打造“國際數(shù)據(jù)網(wǎng)格”系統(tǒng)。各領域的各種研究資料零碎地分散于各處,難以共享。若將此類資料通過網(wǎng)格共用,就可以發(fā)揮最大的綜合效果。美國軍方就是在此基礎上規(guī)劃實施一巨型網(wǎng)格計劃,名為“全球信息網(wǎng)格”(Global Information Grid)。知識網(wǎng)格使用通信、授權(quán)、信息和資源管理等基本網(wǎng)格服務建立非常明確的PDKD(Parallel and Distributed Knowledge Discovery)工具和服務。上海將啟動“城市網(wǎng)格”建設,以消除目前存在的信息分散、標準不一、系統(tǒng)異構(gòu)等現(xiàn)象,整合上海市的信息資源,形成跨部門的信息共享和利用機制。
  通過分析P2P和Grid體系結(jié)構(gòu)、資源組織與管理、安全和應用等方面的異同點發(fā)現(xiàn),P2P與Grid在各個模塊都有不同程度的互補性,如在構(gòu)建系統(tǒng)時,P2P實現(xiàn)簡單,而構(gòu)建Grid平臺就比較復雜;P2P搜索資源強調(diào)健壯性,Grid強調(diào)搜索的高效性,P2P為了方便普通用戶的匿名訪問機制及資源的高度冗余性使其安全措施沒有Grid嚴密,P2P的應用面向互聯(lián)網(wǎng)邊緣的普通用戶,而Grid則側(cè)重于解決復雜的問題,為某個研究領域提供一個的取之不盡的計算能力。網(wǎng)格和P2P從構(gòu)建到應用的整個流程中具有互補性,使得可對它們的實現(xiàn)方式取長補短,把P2P和Grid融合成為一個既具有P2P特點,能夠滿足最普通計算機用戶需求,又具有Grid特點,能滿足各個行業(yè)的科研工作人員需求的P2P-Grid系統(tǒng)。這樣便可共用目前的互聯(lián)網(wǎng)的一些基礎設施,真正達到資源的高效合理利用。
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