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Grid-Computing bietet ein Modell zur Lösung groß angelegter Rechenprobleme, indem die ungenutzten Ressourcen (CPU-Zyklen und Festplattenspeicher) einer großen Anzahl heterogener Computer (normalerweise Desktop-Computer) als virtueller Computercluster genutzt werden, der in eine verteilte Telekommunikationsinfrastruktur eingebettet ist.Es handelt sich um eine Computerinfrastruktur, die geografisch verteilte Computerressourcen kombiniert, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen.Beim Grid-Computing werden alle ungenutzten Ressourcen mehrerer Computer gebündelt und zur Ausführung einer einzigen Aufgabe verwendet. Organisationen nutzen Grid-Computing, um große Aufgaben auszuführen oder komplexe Probleme zu lösen, die für einen einzelnen Computer schwierig zu bewältigen sind.

Beispielsweise verwenden Meteorologen Grid-Computing zur Wettermodellierung. Die Wettermodellierung ist ein rechenintensives Problem, das eine komplexe Datenverwaltung und -analyse erfordert. Die Verarbeitung großer Mengen von Wetterdaten auf einem einzelnen Computer ist langsam und zeitaufwändig. Dazu führen Meteorologen Analysen auf geografisch verteilten Grid-Computing-Infrastrukturen durch und kombinieren die Ergebnisse.

Grid-Computing wird im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt: Rechen-Grid, Daten-Grid und Daten-Grid.

Die Bedeutung des Grid Computing

Organisationen nutzen Grid-Computing aus mehreren Gründen.

Effizienz:Mithilfe von Grid Computing kann eine große und komplexe Aufgabe in mehrere Unteraufgaben zerlegt werden. Mehrere Computer können Teilaufgaben gleichzeitig verarbeiten, was Grid-Computing zu einer effizienten Computerlösung macht.
kosten:Grid-Computing funktioniert auf vorhandener Hardware. Das bedeutet, dass Sie vorhandene Computer wiederverwenden, beim Zugriff auf überschüssige Rechenressourcen Kosten sparen und kostengünstig auf Ressourcen in der Cloud zugreifen können.
Flexibilität: Grid-Computing ist nicht auf ein bestimmtes Gebäude oder einen bestimmten Standort beschränkt. Sie können ein Grid-Computing-Netzwerk aufbauen, das sich über mehrere Regionen erstreckt. Dies ermöglicht es Forschern in verschiedenen Ländern, zusammenzuarbeiten und dabei dieselbe Supercomputerleistung zu nutzen.

Komponenten im Grid Computing

Beim Grid-Computing arbeitet ein Netzwerk von Computern zusammen, um dieselbe Aufgabe auszuführen. Im Folgenden sind die Komponenten eines Grid-Computing-Netzwerks aufgeführt.

Knoten: Computer oder Server in einem Grid-Computing-Netzwerk werden Knoten genannt. Jeder Knoten trägt ungenutzte Rechenressourcen wie CPU, Speicher und Speicherplatz zum Mesh-Netzwerk bei. Gleichzeitig können Sie den Knoten auch zum Ausführen anderer, nicht damit verbundener Aufgaben verwenden. Beim Grid-Computing gibt es keine Begrenzung für die Anzahl der Knoten. Es gibt drei Haupttypen von Knoten: Steuerknoten, Anbieterknoten und Benutzerknoten.
Grid-Middleware: Grid-Middleware ist eine spezialisierte Softwareanwendung, die Rechenressourcen in einem Grid-Betrieb mit Anwendungen auf höherer Ebene verbindet. Beispielsweise verarbeitet es Ihre Anfragen nach zusätzlicher Verarbeitungsleistung auf einem Grid-Computersystem. Es kontrolliert den Anteil der Benutzer an den verfügbaren Ressourcen, um eine Überlastung der Grid-Computer zu verhindern. Grid-Middleware bietet außerdem Sicherheit, um Ressourcenmissbrauch beim Grid-Computing zu verhindern.
Grid-Computing-Architektur: Die Grid-Architektur stellt die interne Struktur eines Grid-Computers dar. Die folgenden Schichten sind in den Grid-Knoten weit verbreitet: Die oberste Schicht besteht aus Anwendungen auf hoher Ebene, beispielsweise solchen, die prädiktive Modellierung durchführen. Die zweite Schicht, auch Middleware genannt, verwaltet und verteilt die von Anwendungen angeforderten Ressourcen. Die dritte Schicht besteht aus verfügbaren Computerressourcen wie CPU, Speicher und Speicherplatz. Die unterste Schicht ermöglicht die Verbindung von Computern mit einem Grid-Computing-Netzwerk.

Verweise

【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