網(wǎng)格，下一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)黃金時(shí)代的開始

丁肇中曾經(jīng)這樣形容他發(fā)現(xiàn)陶粒子時(shí)所作的工作量：就如同在北京的一場牛毛細(xì)雨中，尋找那惟一的一顆紅色雨滴。單個(gè)的計(jì)算機(jī)芯片，即使處理能力再強(qiáng)大，也總是在這樣的計(jì)算量面前束手無策。即便是IBM公司一臺(tái)大約并聯(lián)了8000個(gè)處理器芯片的巨型計(jì)算機(jī)，其計(jì)算能力也還是有限的。當(dāng)今世界，大約有4億臺(tái)個(gè)人電腦，它們?cè)诖蟛糠謺r(shí)間里是閑置的。假如發(fā)明一種技術(shù)，自動(dòng)搜索到這些電腦，并將它們并聯(lián)起來，它所形成的計(jì)算能力，肯定會(huì)超過許許多多超級(jí)巨型機(jī)。這就是所謂的“網(wǎng)格”技術(shù)。資源高度共享

網(wǎng)格(GreatGlobalGrid)是上世紀(jì)90年代以來國際上興起的一種重要信息技術(shù)。網(wǎng)格利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)”，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬個(gè)“節(jié)點(diǎn)”組成的“一張網(wǎng)格”。

這樣的“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)”有兩個(gè)優(yōu)勢，一個(gè)是數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。網(wǎng)格將分布在不同地理位置的計(jì)算資源包括CPU、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)庫等，通過高速的互聯(lián)網(wǎng)組成充分共享的資源集成，從而提供一種高性能計(jì)算、管理及服務(wù)的資源能力。人們用這些資源就像用電源一樣，不必計(jì)較這些資源的來源和負(fù)載情況。

通過網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，芯片設(shè)計(jì)廠家可以將他們?cè)跀?shù)星期內(nèi)方可完成的設(shè)計(jì)任務(wù)在數(shù)小時(shí)之內(nèi)就可順利完成；汽車制造廠商可以利用網(wǎng)格進(jìn)行模型的模擬測試，從而取代原來的電路測試和風(fēng)洞試驗(yàn)，降低了產(chǎn)品成本；在金融行業(yè)，網(wǎng)格在風(fēng)險(xiǎn)抵抗等方面將有良好表現(xiàn)；在基因工程領(lǐng)域，網(wǎng)格則是藥物分子模擬、藥物研究、基因測序等應(yīng)用的最理想工具。新的熱點(diǎn)技術(shù)

網(wǎng)格技術(shù)將使互聯(lián)網(wǎng)迎來第三次浪潮?；ヂ?lián)網(wǎng)的第一次浪潮是把各個(gè)計(jì)算機(jī)從物理上連結(jié)起來，第二次浪潮萬維網(wǎng)把網(wǎng)頁和網(wǎng)頁之間連結(jié)起來，第三次浪潮將要把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源的全面共享?；ヂ?lián)網(wǎng)的第三次浪潮的實(shí)質(zhì)，就是要將萬維網(wǎng)(WorldWideWeb)升華為網(wǎng)格。

目前，國際上共同的觀點(diǎn)是，網(wǎng)格技術(shù)將對(duì)未來全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起到巨大的推動(dòng)作用。當(dāng)今網(wǎng)格熱潮所預(yù)示的商業(yè)機(jī)會(huì)異常誘人，各國政府和企業(yè)都在為爭奪網(wǎng)格的制高點(diǎn)積極行動(dòng)，競爭的激烈程度不亞于當(dāng)年在超級(jí)計(jì)算機(jī)上的競爭。早在1996年，美國克林頓政府就啟動(dòng)了NGI(下一代互聯(lián)網(wǎng))計(jì)劃。 目前網(wǎng)格有代表性的政府研究項(xiàng)目包括美國國家科學(xué)基金會(huì)資助的NPACI、國家技術(shù)網(wǎng)格(NTG)、分布萬億次級(jí)計(jì)算設(shè)施(DTF)，美國宇航總署的IDG，歐盟的DataGrid等；美國政府用于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)則已達(dá)5億美元。2002年，美國能源部的山地亞國家實(shí)驗(yàn)室宣布，他們的“先進(jìn)戰(zhàn)略計(jì)算創(chuàng)新計(jì)劃網(wǎng)格(ASCIGrid)”主要用于核武器研究；英國政府已投資1億英鎊，用來研制“英國國家網(wǎng)格(NKNational Grid)”；日本文部科學(xué)省已決定投資700億日元開發(fā)超大型網(wǎng)格計(jì)算機(jī)，它比現(xiàn)在世界上運(yùn)算速度最快的計(jì)算機(jī)還快近10倍，將達(dá)每秒300萬億次。

各大知名的IT企業(yè)也正在加緊對(duì)一未來信息技術(shù)的研究，美國SUN公司2001年發(fā)布了“網(wǎng)格引擎”企業(yè)版的測試版，IBM制定了百億美元網(wǎng)格計(jì)劃，英特爾提出“計(jì)算和通信的融合”，微軟針對(duì)網(wǎng)格提出“無處不在的計(jì)算”等等。

2002年5月，新興企業(yè)蝴蝶網(wǎng)絡(luò)公司和IBM宣布，這兩家公司已經(jīng)制作出了一個(gè)可支持100萬以上游戲玩家同時(shí)在線的游戲網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將租借給主要的游戲出版商。IBM表示，這個(gè)“蝴蝶網(wǎng)格”網(wǎng)絡(luò)將是IBM網(wǎng)格計(jì)算”概念首次主要的商業(yè)應(yīng)用；2002年11月，在由多臺(tái)個(gè)人電腦通過網(wǎng)絡(luò)連接組成網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下，日本美國之間實(shí)現(xiàn)了707Mbit／秒的數(shù)據(jù)傳輸速度；2003年1月22日，IBM針對(duì)5個(gè)主要行業(yè)一一航天、汽車、金融、政府和生命科學(xué)行業(yè)推出了10種不同的網(wǎng)格解決方案，此舉將網(wǎng)格計(jì)算的優(yōu)勢從學(xué)術(shù)和研究領(lǐng)域推向了商業(yè)和市場；富士通、日立、NEC等三家日本公司已打算共同研究開發(fā)網(wǎng)格計(jì)算軟件，與美國的IBM、SUN等提供類似軟件的科技公司競爭。網(wǎng)格計(jì)算軟件很有可能成為Win—dows、Linux以及Unix等操作系統(tǒng)的有力競爭者。我國的網(wǎng)格技術(shù)發(fā)展

中國在網(wǎng)格領(lǐng)域起步并不晚，1999年12月即已開始了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究的第一個(gè)項(xiàng)目一一NSFC—NET(中國高速互聯(lián)研究試驗(yàn)網(wǎng))。2002年，中國與日本簽署了《下一代互聯(lián)網(wǎng)中日IPv6合作項(xiàng)目》政府間合作諒解備忘錄，總投資約40億日元，項(xiàng)目包括IPv6試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)與試驗(yàn)、系統(tǒng)開發(fā)、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化四方面內(nèi)容。IPv6協(xié)議是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心。網(wǎng)格研究已被列入國家863計(jì)劃，“十五”期間我國將研制具有每秒4萬億次運(yùn)算能力、面向網(wǎng)格的高性能計(jì)算機(jī)；建設(shè)一個(gè)具有5~7萬億次聚合計(jì)算能力的高性能計(jì)算環(huán)境即“中國國家網(wǎng)格”(CN—Grid)；開發(fā)一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)格軟件；建設(shè)若干個(gè)科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)急需的重要應(yīng)用網(wǎng)格；形成若干網(wǎng)格技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)，參與制定國際標(biāo)準(zhǔn)。

很多企業(yè)都已經(jīng)把網(wǎng)格作為未來幾年內(nèi)的主攻方向，如海爾、TCL、聯(lián)想等，其中最為突出的當(dāng)數(shù)曙光。目前，曙光已經(jīng)與相關(guān)機(jī)構(gòu)合作在合肥、西安、上海等地陸續(xù)建立了基于網(wǎng)格研究的高性能計(jì)算機(jī)研究中心，并將推出第一款面向網(wǎng)格的高性能計(jì)算機(jī)“曙光4000L'’，而且在今后的幾年內(nèi)陸續(xù)推出面向網(wǎng)格的4000A、4000H、4000T系列高性能計(jì)算機(jī)以支撐起中國網(wǎng)格的核心計(jì)算環(huán)境。 而聯(lián)想公司則把注意力集中在信息家電等終端網(wǎng)格方面，并提出了“微網(wǎng)格”的概念。

中科院計(jì)算所正在開展名為“織女星網(wǎng)格”的研究，其核心思想是基于寬帶和無線網(wǎng)絡(luò)，讓現(xiàn)在位于一臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種部件都能獨(dú)立上網(wǎng)，共享資源和服務(wù)。新經(jīng)濟(jì)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，網(wǎng)格所帶來的不僅僅是一種嶄新的理念，一項(xiàng)新技術(shù)或是一種新方案，同時(shí)它也帶來了更為廣闊的IT發(fā)展市場。網(wǎng)格的廣泛市場來源于它的應(yīng)用需求，如網(wǎng)格能夠充分實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層面的互聯(lián)互通，消除信息孤島；有利于升級(jí)維護(hù)，可為用戶提供更多的選擇；網(wǎng)格還可以使信息系統(tǒng)的管理維護(hù)更加的方便，更加有利于總體的統(tǒng)一部署、運(yùn)行、監(jiān)控、維護(hù)和技術(shù)改造。目前國外科研、氣象、鐵道、電信等行業(yè)已有諸多網(wǎng)格的成功應(yīng)用案例。

網(wǎng)格的目標(biāo)就是提供給人們隨取即用的計(jì)算資源，就像家中的水、電、煤氣、電話一樣。類似于電力系統(tǒng)，在這樣的環(huán)境下，也會(huì)誕生運(yùn)行虛擬計(jì)算平臺(tái)的“計(jì)算力公司”。

網(wǎng)格將使真正的數(shù)字化時(shí)代來臨，家庭中的每一個(gè)物件都將可能分配一個(gè)IP地址，都將進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)世界，所有的一切都可以通過網(wǎng)絡(luò)來調(diào)控，它帶給人類生活的將是一種質(zhì)變：任何對(duì)象都會(huì)成為“網(wǎng)點(diǎn)”。汽車將在車流中任意奔馳，警察通過網(wǎng)格監(jiān)視車速；公司管理更加便捷：按一下手表上的按鈕，就能從三維圖像中觀察到你在國外分公司的情況；電子秘書將代替病人到眼科醫(yī)生那里看?。徊贿^，大部分犯罪也將是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，網(wǎng)上罪犯能關(guān)閉銀行的信號(hào)或給電子控制汽車制造車禍，普遍的”芯片化”會(huì)成為全球跟蹤的手段；在不久的將來，對(duì)地震預(yù)測、大氣檢測、疾病監(jiān)控等許多難以控制的事物，人類通過網(wǎng)格，都將輕松自如地掌握。

美國《福布斯》雜志2001年9月10日發(fā)表一組文章，預(yù)測信息技術(shù)的下一波大浪潮將在2004年—2005年度出現(xiàn)，這一波浪潮的本質(zhì)特征就是萬維網(wǎng)升級(jí)為網(wǎng)格，到2020年，由此產(chǎn)生的互聯(lián)網(wǎng)將成長為一個(gè)20萬億美元產(chǎn)值的大產(chǎn)業(yè)，這個(gè)數(shù)字是2000年全球信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的20倍。一些專家認(rèn)為，正在崛起的以網(wǎng)格技術(shù)為核心的第三代互聯(lián)網(wǎng)必將成為一臺(tái)推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

(責(zé)編 王 潛)