研究生专业课《网格计算》教程试用版

网格计算是一种分布式计算模型，它利用互联网把分散在不同地理位置的计算资源（如CPU、存储等）组织成一个虚拟的超级计算机。网格计算的核心思想是资源共享和协同工作，它能够实现各种资源的有效整合，提供比单个计算机更强大的计算能力和存储能力。 网格计算的概念最早可以追溯到20世纪90年代。它的发展源自于人们对高性能计算的需求，以及对现有计算资源利用率不高的现状的反思。随着计算机网络技术的迅猛发展，特别是互联网的广泛应用，网格计算逐渐成为了一个重要的研究领域，并且在科学研究、工程计算、数据密集型应用等方面发挥了巨大的作用。 网格计算的主要特点包括： 1. 资源的异构性：在网格计算环境中，不同的计算资源可能有着不同的操作系统、体系结构、网络协议等，因此网格计算需要解决不同硬件和软件平台之间的互操作性问题。 2. 动态的资源共享：网格计算环境中的资源是动态变化的，资源提供者可以根据自己的需求和使用情况动态地加入或撤出资源。 3. 安全性：由于网格计算环境是开放的，因此需要有完善的认证、授权、加密等安全机制保证数据传输和处理的安全。 4. 可伸缩性和可扩展性：网格计算系统可以根据任务需求动态地扩展和缩减，具有很高的灵活性。 5. 协作性：网格计算能够使得分布在不同地方的资源协同工作，共同完成一个复杂的计算任务。 网格计算的体系结构通常包括以下几部分： - 资源层：包括各种物理或虚拟的资源，如计算节点、存储系统、网络设备等。 - 连接层：负责各种资源之间的通信，提供必要的网络协议支持。 - 资源管理和调度层：管理网格中的各种资源，负责资源的调度和任务的分配。 - 用户界面层：提供用户访问网格资源的接口，通常包含服务目录和用户工具。 在网格计算领域，Globus Toolkit是一个非常著名的开源软件包，它为网格计算提供了一组核心服务，包括安全、信息发现、资源管理和数据访问等。Globus Toolkit遵循开放网格服务架构（Open Grid Services Architecture, OGSA）和开放网格服务基础设施（Open Grid Services Infrastructure, OSGI）标准。 在研究生教育中，《网格计算》课程一般会覆盖网格计算的基本概念、理论模型、关键技术、系统架构以及实际应用等多个方面。课程内容可能包括： - 网格计算的定义、特点和发展历程。 - 网格计算中的资源管理和调度策略。 - 网格安全框架，包括安全模型、认证授权机制等。 - 网格中间件技术，重点介绍Globus Toolkit等中间件的功能和应用。 - 网格计算应用案例分析，探讨网格技术在不同领域中的具体应用。 - 网格计算的最新发展动态和未来趋势。 以上所述即为《网格计算》课件中可能包含的相关知识点。通过学习这些内容，研究生将能够理解和掌握网格计算的基本原理和应用技术，为后续在科研、工程技术等方面深入研究打下坚实的基础。