网格技术在全球分布计算计划GIMPS中的应用研究

网格计算的发展及应用网格计算的发展及应用网格计算的发展及应用网格计算的发展及应用论文关键词:网格计算资源共享论文摘要:网格计算越来越被人们所提起,并作为一种分布式计算体系结构日益流行,它非常适合企业计算的需求。

很多领域都正在采用网格计算解决方案来解决自己关键的业务需求。

本文介绍了网格计算的基本概念、发展过程和未来的一些发展趋势。

0 引言二十世纪六十年代末,人类采用信息包传输和开放式整体结构技术,组建了ARPAnet,从而诞生了Internet。

到了九十年代初,万维网应运而生。

随着人们日常工作遇到的商业计算越来越复杂,人们越来越需要数据处理能力更强大的计算机。

网格技术正是在此背景之下出现,并且正在逐渐地由一个新兴名词转变成为运用于商业、科研、医药等各行业的技术产物。

1网格介绍1.1网格的概念网格计算日前成为IT界人士讨论的热门话题。

打个比喻,一面镜子反射的阳光能量有限,但是众多镜子“集群”在一起,反射的能量就很大了。

现今,很多领域需要强大的计算能力,但是却没有能力配备足够高端的服务器。

于是,人们将思路放到了“集腋成裘”上,这引发了“网格计算” 这一概念的出现。

简单说,网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的,是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。

这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个"节点",而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”,所以这种计算方式叫网格计算(Grid Computing)。

也就是说网格计算就是指将多个计算机组成网格状网络,“模拟实现高性能计算机”的技术。

假如有一项业务使用1GHz CPU需要3分钟的处理时间。

如果网络中有3台安装了同样CPU的计算机,我们把这项业务分成3等分,然后分别交给每台计算机进行处理,那么简单地计算一下就会知道其处理时间将缩短到1分钟。

这就是网格计算的基本思路。

网格计算解析未来科技趋势近年来，随着信息技术的飞速发展，全球各行各业纷纷转型数字化，科技变革已成为不可忽视的趋势。

在这个数字化时代，网格计算作为一种强大的计算模式，正在悄然崛起，并为未来科技带来了巨大的影响和变革。

本文将探讨网格计算的概念、应用、优势以及它对未来科技的趋势和影响。

一、网格计算概述网格计算是一种基于互联网的分布式计算模式，通过将广泛分布的计算资源整合起来，形成一个大规模的虚拟计算机网络。

这种计算模式是众多计算机和资源的集合体，并通过高效的通信、数据共享和计算任务管理，将这些资源整合为一个整体，以提供强大且高效的计算能力。

二、网格计算的应用1. 科学研究领域网格计算在科学研究领域有着广泛的应用，特别是在基因组学、气候模拟、天文学等领域。

通过网格计算，科学家可以迅速地处理海量的实验数据，进行数据的分析和计算模拟，加速科学研究的进程。

2. 工程设计与制造在复杂工程设计与制造领域，网格计算可以帮助工程师模拟和优化设计，在提高生产效率的同时降低成本。

例如，通过网格计算可以模拟飞机的空气动力学性能，优化设计方案，减少试验和测试的成本，并提高研发速度。

3. 金融和经济领域在金融和经济领域，网格计算也发挥着重要的作用。

通过网格计算可以进行复杂的金融模型计算，包括风险评估、资产定价和投资组合优化等。

这些计算可以为金融机构提供准确的决策支持，帮助他们做出更明智的投资决策。

三、网格计算的优势1. 强大的计算能力网格计算将广泛分布的计算资源整合为一个整体，可以提供大规模的计算能力。

这种计算能力远超过单一计算机或服务器的能力，可以在短时间内处理海量的数据和复杂的计算任务。

2. 高效的资源利用由于网格计算的分布式特性，它可以充分利用各个计算节点的计算资源，避免资源的浪费。

通过合理分配任务和数据，可以实现计算资源的最优利用，提高整体的计算效率。

3. 可扩展性和灵活性网格计算具有良好的可扩展性和灵活性。

它可以根据需求动态地添加或移除计算节点，并根据任务的复杂程度和优先级分配合适的计算资源。

网格计算理论及其应用胡科电子科技大学应用数学学院，四川成都（610054）摘要：本文从理论角度，阐述网格概念、网格的标准化趋势、OGSA的体系结构、网格计算及其应用，并介绍了网格在我国的主要应用项目。

关键词：网格；网格标准；网格计算1. 概述网格（Grid）在欧美出现于20世纪90年代，是新一代高性能计算环境和信息服务基础设施，采用开放标准，能够实现动态跨地域的资源共享和协同工作。

网格作为解决分布式复杂异构问题的新一代技术，其核心是实现大规模的地理上广泛分布的高性能计算资源、海量数据和信息资源、数据获取和分析处理系统、应用系统、服务与决策支持系统，以及组织、人员等各种资源的共享与聚合。

网格被誉为继传统Internet、Web之后的“第三次信息技术浪潮”，成为互联网发展的第三大里程碑。

这次技术革新的本质是WWW（World Wide Web，万维网）升级到GGG（Great Global Grid，全球网格）。

如果说传统Internet实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，网格则是试图实现互联网上所有资源的全面连通。

网格在科学研究、商业应用等领域有着广阔的发展前景。

2. 网格的概念2.1 狭义的“网格观”美国Argonne国家实验室的资深科学家、Globus项目的领导人、堪称“网格之父”的Ian Foster曾在1998年出版的《网格：21世纪信息技术基础设施的蓝图》一书中这样描述网格：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。

互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能，而网格功能则更多更强，让人们透明地使用计算、存储等其他资源。

”。

2000年，Ian Foster在《网格的剖析》这篇论文中把网格进一步描述为“在动态变化的多个虚拟机构间共享资源和协同解决问题。

”。

2002年7月，Ian Foster在《什么是网格？判断是否网格的三个标准》一文中，限定网格必须同时满足三个条件：(1) 在非集中控制的环境中协同使用资源；(2) 使用标准的、开放的和通用的协议和接口；(3) 提供非平凡的服务。

网格计算的发展及应用前景作者：冯宇来源：《消费电子》2012年第18期摘要：文章主要从四个方面对网格计算进行了论述，有网格计算的发展概况；网格计算的应用范围；网格服务的特点以及网格计算的未来发展潜力四个方面。

关键词：网格计算；数据库；虚拟化；浮点运算中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-7712（2012）20-0034-01当今社会，很多的科学工程对计算的需求越来越高，计算的规模也越来越大，这就要求我们的计算机有更高的运算速度和更大的存储容量。

从计算机诞生到现在，我们不难看出，想要更快的提高计算机的处理功能，不仅要对系统硬件的速度加快，也必须不断改进系统的结构，尤其是当系统硬件的速度已经不能再升级的时候，后者将是我们考虑的重点。

于是，在相对复杂的科学计算当中，超级并行机成为了主宰。

但是在超级计算机为主体的计算模式有着明显的缺陷，虽然超级计算机有着非常强大的处理能力，但制造超级计算机的成本也是非常昂贵的，通常只有像航天、气象、国防等一些国家级的部门才有资本去配备这样的设备。

而在人们的日常工作中，急需一种既有强大的处理能力，同时其成本也相对的低廉一些的计算模式，通过科学家们不断的努力，最终找寻到了一种适合用于商业的计算模式——网格计算（Grid Computing）。

一个集成的计算与资源环境我们成为网格，或者叫做计算资源池。

网格经常被用于研究和工程应用相关的项目，它的学科领域涉及了很多方面的技术，如超级计算技术、数据库技术、网络技术、并行算法以及各种计算科学研究与应用技术，是一个具有综合性的能够跨多个学科的高技术研究课题。

伴随着互联网技术而飞速发展起来的网格计算，是充分的利用地理上分布的计算资源，将大规模的难以解决的复杂问题进行处理分析，进而得到解决，尤其是那些光靠本地资源不能得以解决的复杂问题，它是一种新型的计算模式，其专门针对那些复杂的科学计算。

网格计算是通过互联网把不同地理位置的计算机组织起来，成为一个“虚拟的超级计算机”，将每台独立的计算机看作是一个“节点”，构成的整个计算是有无数个“节点”组成的网状形态，称之为一张“网格”，管这种计算方式叫网格计算。