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给网格插上移动的翅膀 信息将随手可得
2006年6月28日 9:0  来源:信息系统工程  作者:冯磊

    网格技术与最终用户有着最直接、最紧密的联系,因此它更有可能成为网格技术投入商用的前线阵地。新的计算技术一旦加入到终端设备中,网格就很有可能插上移动的翅膀,而人们也能最终实现“信息随手可得”的梦想。

    网格的应用领域主要有五个方面:分布式超级计算、分布式仪器系统、数据密集型计算、远程沉浸和信息集成。在这五个方面中,网格的计算功能是人们最为关注,也是最常想到的应用。

    一谈到网格计算,人们所想到的硬件设备经常是那些体积庞大的超级计算机,或是服务器、工作站等计算能力较强的终端。而对于移动设备在如何在网格计算中施展拳脚,人们脑子里的图景似乎还没有被描绘清晰。

    然而,在移动设备计算能力和无线网络不断发展的今天,网格技术完全可以从机房和桌面抽身出来,自由移动。移动网格正在成为焦点。

    在移动网格应用中,人们不会再把网格跟利用网格求解爱因斯坦相对论方程这样令人绞尽脑汁的问题联系起来,移动网格更加贴近每一个普通人的实际应用。具体来讲,移动网格所能为最终用户提供的网格服务包括:音乐服务、医疗服务、计费业务、消息提醒业务、功能评估业务、数据挖掘业务、保险业务等。

    仅就计费业务来说,移动网格就有很大的市场空间。通过把在线移动终端设备与后台系统联结,用户可以实时和后台系统进行交流。它的这一功能,可以用在交通警察日常的交通事故处理中,也可以用在酒店点菜系统、医院护理系统、保险业务系统等业务中。

    网格商用的最前线

    在网格商用上,业界曾经做出过不少的努力。2002年2月20日,Globus联盟和IBM在全球网格论坛上发布了开放性网格服务架构OGSA(OpenGridServicesArchitecture)及其详细规范OGSI(OpenGridServicesInfrastructure),把Globus标准与支持商用的WebServices的标准结合起来。2004年1月20日,Globus联盟、IBM和HP等又联合发布了新的网格标准草案WSRF(WebServicesResourceFramework),干脆把OGSI转换成了6个用于扩展WebServices的规范。至此,网格服务与Web服务彻底融为一体。这一步,标志着网格商用化的时代已经来临。

    但这些明显还不足以解决所有问题,网格的真正商用仍然是人们要思考并解决的问题。从什么地方寻找网格推广的突破口?又怎样让更多的人广泛地认识到网格所带来的好处?人们一直对网格在高性能计算、存储等企业级应用给予厚望,很多人认为网格的应用就应该是从这些方面寻找突破口。但实际上,移动设备、游戏等应用依靠在普通人群中较高的普及率和被认知程度,很有可能成为率先让大众真切了解、体验网格的一个渠道。2002年5月9日,蝴蝶网络公司(Butterfly.netInc)和IBM宣布,这两家公司已经制作出了一个可支持100万以上游戏玩家同时在线的游戏网格网络,该网络将租借给主要的游戏出版商。当时,IBM表示,运行网格网络的网格标准和软件还刚刚出现,与蝴蝶公司签订的协议是对这个概念的确认。IBM作为在网格技术上起步较早的IT厂商,此举也从一个侧面提醒人们,网格技术的应用完全可以不拘一格。

    而相对来讲,由于移动设备与最终用户有着最直接、最紧密的联系,因此移动网格更有可能成为网格技术投入商用的前线——毕竟掌握了用户,就等于跨出了商业应用最重要的一步。

    近来,网格技术在移动应用中也在其它方面崭露头角——网络标准的制定对于网格也开始格外关照。有消息称,最近IEEE标准工作组正在为统一Wi-Fi网格标准做出努力,通过不断的研究,IEEE标准工作组希望标准的统一能为更多组织和个人共同使用Wi-Fi网格网络打下很好的基础。据了解,此项研究已经通过了采用单一提议作为新标准基础的关键步骤。

    综上所述,如果用炙手可热来形容移动网格的未来,一定不为过。

    上海网格首席专家李明禄在其一篇名为《无线网格改变网络世界》的文章中这样写道:“在20世纪,计算机和互联网在处理与传输数据上起到了革命性的作用。今天,无时无处不在的无线技术将会使21世纪成为以无线网格为标志的第二个信息世纪。”

    MIT(麻省理工大学)媒体实验室博士,《数字化生存》的作者Negroponete通过一个百合花池塘和青蛙的模型向我们展示了未来无线网格的美景:“……沿着街道下去,超出了我的系统范围,另一个邻居已经进入Wi-Fi。而且还有另一个,又一个。想一想池塘里的百合花,又两朵,又四朵。然后很多重叠,每一个的茎部插入到互联网……将来,每一个Wi-Fi系统都将扮演成一个小的路由器,接替到最近的邻居。消息可以对等式地蛙跳,就像青蛙一样从一朵百合花跳到另一朵百合花——茎部是不必要的。”

    如此美妙的景色,甚至会让每个人,哪怕是对移动网格毫无了解的人,在一瞬间就对网格技术产生好感。网格技术的普及之路,很可能就在这百合花景之中……

    信息随手可得

    在1994年秋季举办的COMDEX大会上,比尔·盖茨曾经预言,2005年,人类将能够实现“信息随手可得”的目标。虽然如果说这个目标已经实现还有些牵强,但是网格技术的发展确实已经得到了长足的进步,而移动网格恰恰很贴切地呼应了使比尔·盖茨预言中的“随手”二字。

    但是,这个随手可得的梦想离人们可能尚有一些距离。我们应该清楚地认识到,面对网格计算,移动终端存在着不少先天的不足。首先,移动终端的内存和存储资源有限,通常在2MB~64MB之间;其次,移动网格的计算资源有限;另外,电池寿命有限、网络带宽有限、显示和输入能力有限,以及处理器、操作系统、JVM和API多种多样,这些都是移动终端在网格应用面前所面对的困难。

    但是,Web服务的兴起拯救了移动网格。运算、存储、通讯等方面能力稍显不足的移动设备,可以把自己无法处理的任务提交给移动网格,而自己只是作为一个监视器。当移动网格完成任务后,移动设备只需通过简单的调用,就可为用户提供“无所不在、无微不至”的服务。

    目前,很多网格计算把一个计算任务分成M个子任务,分配给网格上的分布式设备进行分别计算。其实这样的做法是存在缺陷的,有专家称,不应该把一个任务分解成M个子任务,而只应安排在其中一台合适的机器上运行。原因是,现在只有极少的任务是任何单台高性能计算机都无法处理的。如果能够避免把一个任务拆散了分配,那么就可以在避免分解任务给计算带来的复杂性。更重要的是,它可以避免任务子模块之间频繁通信造成性能下降。

    如果这样的话,移动网格计算中的终端能力弱的问题就可以得到解决,或者说,移动终端在计算能力上的先天不足可以通过把计算任务转移到网格上计算能力强的大型设备上来暂时得以回避了。

    但是,这毕竟并非长久之计,移动网格未来的前景也不应该仅限于此。就像很多人向往的一样,移动设备的计算能力是有可能得到很大提升的,当移动设备的计算能力达到和PC一样的,甚至更高水平时,所有移动终端设备的计算能力就可以被充分统筹起来,形成一个真正的计算网格。那个时候,网格就会真正插上了飞翔的翅膀,变得无处不在。

    今年2月7日,索尼、IBM和东芝的工程师在美国旧金山举行的全球晶体管电路大会(ISSCC)上公布了为索尼PS3游戏平台提供动力的Cell处理器细节。微处理器论坛(MicroprocessorReport)的分析师TomHalfhill对Cell处理器的专利及其它相关资料进行研究后发现了Cell处理器的几个特点。在这些特点中,有一点可能会给网格应用带来一个重大的机遇。

    TomHalfhill认为,在芯片设计方面,Cell处理器的许多突破将会大大增加从游戏机手机等产品计算功能。而且,Cell甚至还可以在网络中漫游,可以执行类似于网格计算的功能,使用Cell芯片的PS3游戏机可以借用网络中闲置的其它平台的计算资源。

    Halfhill表示,“Cell独具匠心的架构可以使网格计算无所不在,如果在网络中连入几台这样的平台,整个网络都可以执行同一项任务。”

    如果真的如同TomHalfhill所说的,Cell芯片能够在网格应用中,发挥作用,那么凭借Cell芯片的功能,一个真正意义上的移动网格不久也许就会成为现实。

    目前,中国的手机和PDA用户数远远大于笔记本电脑用户,如何实现这些移动设备的网格化,将极大地推动网格技术的发展。而当这些终端设备的计算能力依靠新技术而得以提升的时候,我们的网格将会真的飞起来。

   

 
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