网格计算(英语:Grid computing)透过利用大量异构计算机(通常为台式机)的未用资源(CPU 周期和磁盘存储),将其作为嵌入在分布式电信基础设施中的一个虚拟的计算机集群,为解决大规模的计算问题提供一个模型。它是一种计算基础设施,结合了分布在不同地理位置的计算机资源以实现共同目标。网格计算将多台计算机上所有未使用的资源都汇集在一起,并用于执行单一任务。组织会使用网格计算来执行大型任务或解决单台计算机难以处理的复杂问题。
例如,气象学家使用网格计算进行气象建模。气象建模是一个计算密集型问题,需要执行复杂的数据管理和分析。在单台计算机上处理大量天气数据不仅缓慢,而且相当耗时。为此,气象学家在地理上分散的网格计算基础设施上运行分析并将结果合并。
网格计算一般分为 3 类:计算网格、拾遗网格、数据网格。
网格计算的重要性
组织会出于几种原因使用网格计算。
- 效率:使用网格计算,可以将一个庞大而复杂的任务分解为多个子任务。多台计算机可以同时处理子任务,这使网格计算成为一种高效的计算解决方案。
- 成本:网格计算适用于现有硬件,这意味着您可以重复使用现有计算机,可以在访问多余的计算资源的同时节省成本,还可以经济高效地访问云中的资源。
- 灵活性:网格计算不限于特定的建筑物或位置。您可以建立一个跨越多个区域的网格计算网络。这使得不同国家的研究人员可以使用相同的超级计算能力进行协作。
网格计算中的组件
在网格计算中,计算机网络协同工作以执行相同的任务。以下是网格计算网络的组成部分。
- 节点:网格计算网络上的计算机或服务器称为节点。每个节点向网格网络提供未使用的计算资源,例如 CPU 、内存和存储。同时,您还可以使用节点执行其他不相关的任务。网格计算中的节点数量没有限制。存在三种主要类型的节点:控制节点、提供者节点和用户节点。
- 网格中间件:网格中间件是一种专门的软件应用程序,它将网格操作中的计算资源与高级应用程序连接起来。例如,它处理您对网格计算系统的额外处理能力的请求。 它控制用户对可用资源的共享,以防止网格计算机不堪重负。网格中间件还提供防止网格计算中出现资源滥用的安全性。
- 网格计算架构:网格体系结构表示网格计算机的内部结构。以下层广泛存在于网格节点中:顶层由高级应用程序组成,例如执行预测建模的应用程序。第二层,也称为中间件,管理和分配应用程序请求的资源。第三层由可用的计算机资源组成,例如 CPU 、内存和存储。底层允许计算机连接到网格计算网络。
参考来源
【1】https://aws.amazon.com/cn/what-is/grid-computing/?nc1=h_ls
【2】https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BD%91%E6%A0%BC%E8%AE%A1%E7%AE%97