我們正處在一個數據爆發的時代,全球的數據信息每年都在以30%以上的速度再增長,數據中心不僅要準備大量的存儲設備對這些數據信息進行保存,關鍵還要對這些數據進行處理,需要大量的服務器。數據中心需要數據處理能力更強大的服務器,而超級計算機的價格顯然阻止了它進入所有的數據中心領域,并且單臺的超級計算機處理能力也有瓶頸,于是人們開始尋找一種造價低廉而數據處理能力超強的計算模式,最終網格計算被研發出來。網格(Grid)是一個集成的計算與資源環境,也是一種先進的計算基礎設施。網格計算(Grid Computing)是伴隨著網絡技術而迅速發展起來的,是將地理上分布的計算資源充分利用起來,協同解決復雜的大規模問題,特別是要解決靠本地資源無法解決的復雜問題。這種技術是充分利用網絡技術把分散在不同地理位置的服務器組織成一個“虛擬的超級計算機”,其中每一臺參與計算的服務器就是一個“節點”,而整個計算是由成千上萬這樣的“節點”組成的“一張網格”,所以叫做網格計算。
看到這樣的介紹,是不是覺得網格計算和云計算很相似,的確兩者有很多的相似之處,都是分布式計算的一種具體實現形式,但兩者也是有一定區別的。網格計算支持虛擬組織,提供高層次的服務,主要基于網絡應用層實現,而云計算主要以數據中心的形式提供底層資源使用,處理網絡應用層。網格計算對數據中心網絡的五層沙漏結構(鏈接層、網絡層、傳輸層、應用層)重新進行了定義(包含有構造層、連接層、資源層、匯聚層、應用層),以“協議”為中心,強調服務與API和SDK的重要性。網格計算主要應用于一些高精尖技術應用的數據中心里,更多面向的是科研應用,而云計算更強調的是數據中心應用的普遍性,普適性更強,針對的就是企業商業應用。網格計算是聚合數據中心分散的資源,支持大型集中式應用(一個大的應用分到多處執行),而云計算是以相對集中的資源,運行分散的應用(大量分散的應用在若干大的中心執行),所以兩者并不沖突,適應不同的數據中心應用中。就算在一個數據中心里,網格計算和云計算也可以取長補短,互為補充。數據中心可以靈活部署兩種分布式計算系統,聚合大量分散的資源,從而支持各種各樣的大型集中應用以及分散的應用。還有一個虛擬化技術,也和網格計算技術很相似,其實虛擬化技術是一種實現資源的物理隔離以及有效共享的技術手段,是云計算的重要技術支撐,屬于云計算的具體實現,所以具有很多的云計算特征,和網格計算有著明顯區別。
在數據中心里部署網格計算有很多優勢,首先可以消除資源孤島,實現應用程序的互連互通,網格不需要數據中心部署多高性能的服務器,對數據中心的服務器性能沒有過高要求,只要整體計算能力夠用即可。其次和數據中心領域制定的各種詳細標準一樣,網格計算也有相應的國際開放技術標準,全球網格論壇(OGF)就是專門定義網格計算規范的,這就讓網格計算有了標準化的外衣,可以指導網格計算技術不斷發展與完善。再次網格計算可以提供動態的服務,隨著變化而動,適應變化,這對于數據中心特別有意義,因此數據中心里的應用很多,經常要做各種變更,還要頻繁的擴容,更換故障設備等,但這些都不會影響到網格計算的效果。最后是網格計算具有高度的可擴展性,支持對分散計算的“節點”進行任意的增加或縮減。所以網格計算有兩個突出的優勢:一個是數據處理能力超強,另一個是能充分利用網上的閑置處理能力,這正是數據中心所需要的。
其實網格計算比云計算推出的還要早,但并沒有像云計算這樣,讓市場反映如此劇烈。這主要和網格計算的特點有關。網格計算是將分散的計算資源聚合起來做同一件事情,那么具體分散的資源來自哪里都可以,也許是在不同的城市,不同的數據中心,不同的部門與企業都是可以的,這樣實現必將使得這個技術更多的是從事一些公益的科研事業或者國家戰略項目上,忽略數據中心之間的利益獲取,這就讓網格計算一直沒有得到普及應用。還有就是分布資源質量也參差不齊,要將這些資源很好的聚合起來同時工作,要設計完善的軟件控制程序,確保 各個分散的“節點”有條不紊地工作,設計這樣的軟件系統工程量也是浩大的。現在已經出現了Globus、Legion、Net sol、Condo、Ninf等實際應用的網格計算系統,這些系統都有一個重要的特點,就是資金投入巨大,有時部署網格計算系統是要不考慮成本因素才行。
還好如今數據中心越來越普及,全國各地都在建設數據中心,一個企業往往要在全國各地都要建設數據分中心,分中心之間要同時工作,處理各種各樣的應用,這讓網格計算有了發揮的余地。比如我們知道百度在全國各地都有自己的數據中心,對于搜索業務,可以使用各地的數據中心同時處理搜索業務。我們在搜索框里輸入“張三”,可能在多個地方的數據中心的集群服務器里都在進行搜索,然后將計算結果統一反饋給我們,這是我們可以通過網格計算將搜索請求進行分發,多個集群服務器都在搜索,這樣大大提升了搜索的結果。我們經常看到搜索一個詞語返回的結果只用幾百毫秒,而返回的結果可能有數千萬之多,這就是網格計算的力量。可以相信將來在數據中心領域,網格計算也會像云計算一樣,成為數據中心里的重要技術實現。