IBM网格计算解决方案

　　什么是网格计算

　　IBM 是为科技社团和商业客户提供网格计算解决方案、服务和专业知识的行业领导者。依赖于 IBM 网格计算技术的项目有，英国国家网格、荷兰国家网格划、 宾夕法尼亚大学乳腺 X 光照相网格、以及北卡罗来纳生物信息网格等。

　　同时，美国 IBM 研究室已经使用 Globus 技术来构建自己的网格计算系统 —— IBM 内部网络，它将 IBM 的全球研发资源连接在一起， 并作为网格计算服务和解决方案的实验台。IBM 在超级计算机技术领域的领导地位以及对开放标准的投入，使其能够提供全球功能最强大的计算机系统。

　　网格是通过局域网或广域网提供的一系列分布式计算资源，而对终端用户或应用来讲，好像是一台大型虚拟计算机。这种构想是通过在个人、组织和资源之间实现安全、协调的资源共享，来创建虚拟动态的组织。网格计算是分布式运算的一种方法，不仅包括位置，而且还涵盖组织、硬件和软件，以提供无限的能力，使连接到网格的每个人都可以进行合作和访问信息。

　　Globus 项目

　　Globus 项目是一个研发项目，重点是为网格计算创建基础技术。该项目的一个成果是原代码开放的 Globus 工具包 —— 支持网格计算和网格应用的一套服务和软件库。

　　Globus 工具包

　　作为 Globus 项目的一个成果，这是基于组织、开放结构、开放原代码的一套服务和软件库，并支持网格计算和网格应用。该工具包重点在于解决安全性、信息基础设施、资源管理、通信、故障检查和转移等问题。Globus 工具包机制已经被应用于全球数百个站点和几十个主要的网格计算项目。

　　开放网格服务体系结构

　　IBM 是开放网格体系结构(OGSA)的主要参与者和支持者。OGSA 是一套规范和标准，可以使各企业通过网络来共享应用和计算资源。

　　IBM 网格计算概述

　　网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，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织成一个“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。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强;另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲，网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。

　　2002 年 8 月，IBM 宣布投入数十亿美元研发网格计算，与Globus 合作开发开放的网格计算标准，并指出网格的价值不仅仅限于科学计算，商业应用也有很好的前景。于是网格计算和 Globus 一起从幕后走到前台，受到前所未有的关注。

　　Globus 是美国 Argonne 国家实验室的研发项目，全美有 12 所大学和研究机构参与了该项目。Globus 对资源管理、安全、信息服务及数据管理等网格计算的关键理论进行研究， 开发能在各种平台上运行的网格计算工具软件(Toolkit)，帮助规划和组建大型的网格试验平台，开发适合大型网格系统运行的大型应用程序。Toolkit 是 Globus 最重要的成果， 其第一版在 1999 年推出，最新版本是 2002 年推出的 Release 2.2。 Toolkit 开放源码，任何人都可以从其网站上直接下载源代码。目前，Globus 的技术已经在 NASA 网格(NASA IPG)、欧洲数据网格(Data Grid)、 美国国家技术网格(NTG)等多个项目中得到应用。

　　在 2002 年的 2 月， IBM 与 Globus 共同发表了 OGSA(Open Grid Services Architecture)， 勾勒了Globus Toolkit 3.0 的蓝图。 OGSA 主要是将 Web Services、数据库存取、J2EE 等技术规范纳入网格计算。初步的规范已经公布在网络上供大家评估建议， 正式的版本预计将会在 2003 年问世。实际上，OGSA 的第一个供参考和评价技术用的部分已经于 2002 年 5 月 17 日在网上公布。 IBM 是网格系统和服务方面的领先供应商，已经为很多科技团体、政府机构、以及商业化用户的网格系统提供了产品和服务， 其中包括英国国家网格，荷兰国家网格，美国国防部网格，美国 DTF，宾州的乳癌档案库，北卡州的生物网格等等。 IBM 研究中心还使用 Globus 技术构建了自己的“蓝色网格”，该网格将分布在美国、以色列、瑞士、 日本和英国的 IBM 研究和开发实验室的超级计算机连接在一起，实现资源的共享和利用，同时也能对网格服务和解决方案进行测试和原型实验。

　　IBM 的 WebSphere 电子商务基础设施软件将为 OGSA (开放网格服务结构)网格服务标准提供一个可靠的实施方案参考。目前，IBM 正在与 Globus 合作，使用 IBM WebSphere 作为参考应用服务器，重新改造 Globus 的工具包以使其与 Java2 企业版 (J2EE) 兼容。

　　IBM eServer (™) 系列已经构成了世界上最强大的网格计算的硬件基础。IBM 存储部也宣布了几项支持网格功能的主要产品。此外，IBM 的全球服务部还将为正在考虑网格战略的客户提供各种服务。

　　除了推出一系列新产品支持网格计算的应用，IBM 还积极地与 Globus 这样的开放源代码开发团体和有影响力的行业标准组织“全球网格论坛”进行合作，共同推动开放的协议。 开放的协议是实现网格的基本条件，因为它们能够保证异构系统象单一的系统一样配合工作。

　　就如在电子商务中发挥领导作用一样，在网格计算的领域中，IBM 又一次走到了最前面。

　　IBM网格计算策略

　　IBM 网格计算战略所依据的是开放标准以及与 Globus 等组织的合作，以便提供一种开放标准的工具包，并具备强劲功能，可以使企业内的所有IT资源都参与网格计算环境。这将最大程度地提高IT资源的使用率和灵活性，为各种规模的客户提供有效的计算环境。

　　IBM 不仅与主要的解决方案供应商合作，而且我们还支持不断发展的 OGSA(开放网格服务体系结构)。IBM 的硬件和软件平台都支持这种开放标准，使 IBM 的解决方案都能够参与网格计算环境。这将最大程度地利用客户的投资，并通过在这些平台上支持开放标准，可以使客户在需要时使用网格计算环境中的服务和软件。OGSA 还能够集成 Web 服务和网格服务，这是商业市场上支持网格计算应用的基础。随着电子商务环境的不断发展，在瞬息万变的电子商务环境中，网格计算很快成为了可以最大程度降低成本，并能够满足客户需要的一种技术。

　　IBM 网格计算的战略很简单:

　　IBM 已经与领先的网格计算工具和应用供应商建立了合作关系。IBM 正在与 Globus —— 一家原代码开放的网格计算中间件供应商合作，以便提供基于 J2EE 的参考实现功能。 Globus 提供一套综合的软件，用于一系列系统的安全性、信息基础设施、资源管理、数据管理、通信、以及故障检查和转移等。运行 AIX 和 Linux 的所有 IBM 系统上都有这种工具包。

　　将所有的网格计算支持都基于开放标准

　　网格计算可以实现我们的硬件和软件平台

　　与领先的“开放”工具包供应商建立合作关系

　　为计算网络和数据网格等网格计算提供支持

　　为客户提供全套产品和服务，帮助他们实施网格计算技术，满足他们的业务需求。

　　网格计算优势

　　网格计算的目的是，通过任何一台计算机都可以提供无限的计算能力，可以接入浩如烟海的信息。这种环境将能够使各企业解决以前难以处理的问题，最有效地使用他们的系统，满足客户要求并降低他们计算机资源的拥有和管理总成本。网格计算的主要目的是设计一种能够提供以下功能的系统:

　　提高或拓展型企业内所有计算资源的效率和利用率，满足最终用户的需求，同时能够解决以前由于计算、数据或存储资源的短缺而无法解决的问题。

　　建立虚拟组织，通过让他们共享应用和数据来对公共问题进行合作。

　　整合计算能力、存储和其他资源，能使得需要大量计算资源的巨大问题求解成为可能。

　　通过对这些资源进行共享、有效优化和整体管理，能够降低计算的总成本。

　　网格计算环境

　　现在，网格计算主要被各大学和研究实验室用于高性能计算的项目。这些项目要求巨大的计算能力，或需要接入大量数据。

　　网格计算的目的是支持所有行业的电子商务应用。例如，飞机和汽车等复杂产品的生产要求对产品设计、产品组装和产品生命周期管理进行计算密集型模拟。其他一些实例还有，通过 Monte Carlo 方法对复杂金融环境的模拟，以及生命科学领域的许多项目。

　　网格环境的最终目的是，从简单的资源集中发展到数据共享，最后发展到协作。

　　资源集中 —— 使公司用户能够将公司的整个 IT 基础设施看作是一台计算机，能够根据他们的需要找到尚未被利用的资源。

　　数据共享 —— 使各公司接入远程数据。这对某些生命科学项目尤其有用，因为在这些项目中，各公司需要和其他公司共享人类基因数据。

　　通过网格计算来合作 —— 使广泛分散在各地的组织能够在一定的项目上进行合作，整合业务流程，共享从工程蓝图到软件应用程序等所有信息。

　　网格计算机产品与服务

　　网格计算硬件

　　服务器

　　IBM eServer (™) 产品线的服务器已经为全球功能最强大的一些超级计算机奠定了基础。为了帮助客户在构建和管理复杂网格计算方面迈出新的一步，IBM 凭借自我管理技术推出了可扩展的超级计算机系统和中间件。

　　通过以新的方式来使用现有系统，群集有助于保护对 IBM 系统的投资。在单一、统一的计算资源中连接两台或更多的计算机，可以提供服务的灵活性、适应性和更高的可用性等优势，这些对客户、业务合作伙伴、供应商和职员都是非常重要的。

　　存储产品

　　IBM 存储部的产品将支持网格计算的实施，可以在网格环境中的任意位置访问数据，可以对资源进行更加有效的使用、更广泛的共享、动态地分配，并使资源具有更高的可用性。

　　网格计算软件

　　WebSphere

　　IBM WebSphere®电子基础设施软件将为 OGSA 提供强劲的参考实现功能。通过将 IBM WebSphere 作为参考应用服务器，IBM 和 Globus 正在联合改造 Globus 工具包，以使其符合 Java™2 Enterprise Edition (J2EE)标准。

　　DB2

　　IBM 的 DB2 数据库产品结合了全新的自我管理技术，有助于各公司简化和自动化与数据库维护相关的许多任务，而且该数据库还为开放标准提供了广泛支持，因此客户可以对来源各不相同的信息进行管理、综合和分析。

　　网格计算服务

　　IBM 全球服务部

　　IBM 全球服务部提供网格计算的构建、运行和维护所需的一整套 IT 技能。此外，IBM 正在为网格计算环境的规划、设计、移植、实施、运行和管理提供咨询服务，通过 IBM 的 IT 方法来确保客户的成功。

　　电子商务随需即取

　　电子商务随需即取可以使您充分利用 IBM 全球服务部的优势，为您的应用环境提供热站支持和全天候的服务。这种功能通过一套 Project eLiza/Grid 技术来提供，可以使您的电子商务环境具备自愈功能和较高的可用性。

　　虚拟 Linux 服务

　　像网格计算这样的服务可以接入到不在客户站点的一套虚拟 Linux 服务器和资源。这使客户可以在不断扩展的环境下使用一系列 Linux 应用，经济灵活地满足终端客户的需求 —— 仅在需要的时候为所需的服务付费。

　　网格计算用户案例

　　英国国家网格计算计划

　　IBM 已经被选定将与英国国家网格计算计划的多个运算中心合作，为该项目提供关键技术和基础设施。现在，IBM 正在与这些网格计算中心密切合作，连接全英国广泛的计算机网络，并充分利用 IBM 在可扩展服务器和存储、开放标准、自我管理技术、服务和电子商务软件方面的专业知识。

　　荷兰网格计算计划

　　荷兰国家网格计算计划将使五个大学的研究人员能够更有效地在生物信息到粒子物理等科研项目方面进行合作。这一网格计算计划包含五台 Linux 群集系统(每大学各一台)，通过荷兰大学的高性能网络 —— SURFnet 连接在一起。IBM 全球服务部安装的系统，在全部安装完毕之后，将由 200 台运行Linux 的 IBM x330 系统组成。

　　美国 DTF 又称 TeraGrid

　　由美国四家研究机构组成的一个协会已经选择由 IBM 来构建全球功能最强大的网格计算设施。这是一系列互连的 Linux 群集，每秒能够处理 13.6 万亿次计算。被称为 DTF 的网格计算系统，将能够使全美国成千上万的科学家通过全球最快的研究网络共享计算资源。DTF 有助于加快生命科学、气候模拟以及其他关键学科取得突破性的成果。。

　　美国能源部

　　美国能源部(DOE)国家能源研究部门的计算中心(NERSC)最近开始在全国的网格计算中心部署首批系统，这些系统将有助于科研人员处理现有计算机无法解决的科学难题。

　　宾夕法尼亚大学

　　宾夕法尼亚大学正在使用一种功能强大的网格计算，旨在为全国的患者提供一种先进的乳癌筛查和诊断方法，同时有助于降低治疗成本。

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