因特网之后是什么?--网格技术探讨

中国科学院计算技术研究所 徐志伟

正在兴起的网格技术

今天，因特网（Internet）和万维网（Web）已经普及。有观点认为，因特网和万维网技术已经接近成熟期，它们即将被更先进的技术取代。那么，“因特网后面是什么？万维网后面是什么？什么是信息技术的下一个大浪潮？”我们必须提出这些问题，思考这些问题，回答这些问题，才有希望参与和创造信息技术的下一个大浪潮。

先是一小批人，后来是越来越多的专家得出结论，这下一个大浪潮就是——网格（Grid）。

网格的理想，早在1960年就提出来了，但对网格的大规模研究只是近十年的事。今天，网格研究已取得很大进展，就连大众媒体上也出现了很多与网格相关的技术名词：元计算（metacomputing）、对等计算（peer-to-peer computing）、分布计算（distributed computing）、计算网格（computing grid）、信息网格（information grid）、知识网格（knowledge grid）、数据网格（data grid）、访问网格（access grid）、万维网服务（web service）等。

尽管网格技术还远不如因特网和万维网技术那么成熟，但已经在一些公司和研究所进入了试用或实用阶段。美国能源部的山地亚国家实验室最近宣布，它的“先进战略计算创新计划网格（ASCI Grid）”将投入生产性使用，主要用于核武器研究。IBM公司则部署了一个内部研究网格，以便于分散在美国、以色列、瑞士、日本等地的IBM研究人员共享计算资源。医药、化工、通信、电子、汽车等领域的一些大公司，如辉瑞（Pfizer）、爱立信（Ericsson）、日立（Hitachi）、宝马（BMW）、联合利华（Unilever）、葛兰素威康（Glaxo Wellcome）、史克必成（Smith-Kline）等，都已经开始构造和试用内部网格。

那么，什么是网格？

网格与我们熟知的因特网有哪些不同呢？中国科学院计算所所长李国杰院士认为，网格实际上是继传统因特网和Web之后的第三个大浪潮，可以称之为第三代因特网。简单地讲，传统因特网实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通，包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。

伊安·福斯特，美国计算网格项目的领导人之一，曾在1998年主编过一本书，题为《网格：21世纪信息技术基础设施的蓝图》。他这样描述网格：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能，而网格的功能则更多更强，它能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。”

我国的科学研究、国民经济和社会发展也已对网格技术提出了很大需求，只是使用了不同的术语。比如，在银行界叫“业务集中”，航空、船舶、汽车行业叫“广域虚拟设计环境”，资源环境领域叫“单一数据源”，电子商务和电子政务中则称为“资源共享”与“协同工作”。这些业务都感到目前的互联网技术已不够用，它们需要新的技术，那就是网格技术。

网格研究现状

目前，网格的研究主要在美国和欧洲。英国政府已投资1亿英镑，用来研制“英国国家网格（UK National Grid）”。美国政府用于网格技术基础研究经费则已达5亿美元。美国军方正规划实施一个宏大的网格计划，叫做“全球信息网格（Global Information Grid）”，预计在2020年完成。作为这个计划的一部分，美国海军和海军陆战队已启动了一个耗资160亿美元历时8年的项目，包括系统的研制、建设、维护和升级。

随着网格研究在学术界的加速，信息产业界的大公司也相继公布了与网格目标一致的研究开发计划。惠普、IBM、微软、Sun等公司最近取得共识，支持XML、SOAP、UDDI等万维网标准，从而更有利于开发新一代的网络应用，即万维网服务。其目的是将因特网上的资源和信息汇聚在一起，组合成企业和消费者所需要的服务。惠普推出了eSpeak万维网服务平台；IBM用它的WebSphere平台和一系列中间件实现万维网服务；微软的路线是通过其.Net计划和C＃语言实现万维网服务;Sun则通过Open Network Environment（Sun ONE）计划和Java平台来实现它。另外，IBM最近宣布，将投资40亿美元，启动一个全公司的“网格计算创新计划”；Sun则在2000年9月公布了其网格引擎软件。

国际上的网格研究主要采用开放源码、公开合作的模式。全球网格论坛（Global Grid Forum）是目前主要的合作组织，感兴趣的读者可以从其网址www.gridforum.org找到关于网格研究现状的信息。目前比较有影响的研究计划有Globus、Legion、Information Power Grid、EuroGrid、Distributed Terascale Facility等。

在国内，中国科学院计算技术研究所对网格技术的研究已较为深入。计算所的网格技术研究在尽量使用国际上已有的先进技术的同时，坚持自己的创新。有特色，才能参与国际标准的制订。计算所网格研究的最大特色是“服务网格”的思想，而国际上的网格研究目前主要面向科学计算。（2001年10月22日 《计算机世界》）