都是好文章！楼主辛苦了。我编辑了一篇网页，发布在这：

http://www.itzoo.com/lib/grid/lib.htm

[ Last edited by freestman on 2004-11-24 at 08:28 PM ]

网格及分布式计算的因特网技术
http://www.iresearch.com.cn/internet_access/detail_news.asp?id=3486
IBM官员畅谈网格及分布式计算的因特网技术
http://news.ccidnet.com/pub/article/c963_a73833_p1.html

因特网形成的因特网格（World Wide Grid），是一个由全球范围内相互协作的个人计算机组成的网络，用户可以像用电一样，方便地使用这个网络所提供的计算能力和服务。

目前，大约有450万人每天都在搜索地球之外的智能生物。也许很多人会错解他们所做的工作，难道他们是每天夜里带着数码摄像机爬上小山，期待着UFO的出现吗？当然不是！这些人都是普通的办公室职员、家庭妇女、大学生或者中学生，他们所做的事情与网络上的其他用户没有什么两样，所不同的是，他们在下载网络资源的同时，将电脑中剩余的、可自由支配的计算能力提供给了加利福尼亚州的一个名叫SETI@home（即Search for Extraterrestrial Intelligence at home的英文缩写，意为在家中搜索地球之外的智能生物）的研究项目，以便搜索地球之外的智能生物。

SETI@home项目从1999年5月开始启动，虽然至今天文学家也没有通过网络找到地球之外的智能生物，但他们却发明了这种新的工作方式。SETI@home项目已经开始着手“分布式计算”（Distributed Computing）的研究了，即在网络上在线分配和捆绑计算。下一步的目标是“联网计算”，即根据点对点原理，对可以使用的应用程序、计算能力和数据进行分工，并且根据需要对可以检索到的内容进行处理，这种方法被称之为“网格计算”。这个概念来源于英文的网络、网格和电网这几个概念，就如同一个电网，用户使用这些资源就像用电一样简单，只要插上插座即可。


来自宇宙的数据流：对于“哈勃”这样的大型望远镜所产生的海量数据，如果没有网格计算，那么天文学家将对此束手无策。

不只是全球范围内的研究人员以及搜索地球之外的智能生物的天文学家有这种需求，其他领域的科学家、产品开发人员和经常奔波于路途中的商人或者是超级影迷都有着类似的要求。比尔·盖茨在1981年所说的“640KB内存已经足够，可以满足任何应用程序的需求”的时代早已经一去不复返了。目前，完整的解决方案应该是提供全球范围内计算机的联网——一个全球范围的网格。

通往大型计算之路
网格研究专家们指出网格技术的发展前景是把因特网作为惟一的一个超级计算机，未来的因特网不只是像现在这样随时提供信息，而且还可以根据需要完成任意一项任务，即能够按时完成任意一项计算任务。弗劳恩霍夫（Fraunhofer）研究中心的网格项目负责人弗兰茨-约瑟夫·普弗劳恩特（Franz-Josef Pfreundt）非常兴奋地解释说：“我的台式电脑不仅仅是一个用来传输软件、计算能力和服务的工具，还是网格中的一个人机界面。”

SETI@home项目已经证明，这样一个“发电厂”在理论上是可行的。它是一个更复杂的环绕地球的网络。传统的方法是通过一台计算机与服务器进行数据交换来搜索地球之外的智能生物，而网格计算是将所有参与其中的计算机联接起来，共同运行。因此绝对有必要建立一个可以提供资源并可以进行分配与搜索的完善组织、一个防止网络失灵和滥用的保护措施，以及一个开放的、可扩展的、能满足每一个用户需要的组织结构。这样就需要制定一个全球范围的因特网协议和标准。


欧洲粒子物理研究所的个人计算机平台：在日内瓦的这个粒子物理研究所中用到的这些计算机或许在将来会改变整个世界。

这样一个网格的核心是一台专用超级计算机，由它来充当顶级管理员的角色。这台超级计算机根据不同的任务找到合适的计算机，并分配给它相应的任务,将数据和必需的软件传送过去。这时，客户端程序会像屏保程序一样出现或者在后台秘密地工作，以最低的工作优先级运行，以防影响本地程序的正常运行。我们可以把这些参与计算任务的计算机想像成可以自动找到的“名片”，它能够向超级计算机提供本地的工作状况、存储能力和传输速度等信息。如果没有网格参与计算，那么相比之下，计算效率只有20%到30%。Sun公司的网格计算负责人沃尔夫冈·根茨什（Wolfgang Gentzsch）先生说：“如果采用网格技术，工作的效率可以提高70%到80%。”

网格技术已经开始应用于企业和研究机构的局域网中。美国的Celera基因公司在他们的研究领域做出了伟大的贡献：破译了第一个人类基因组，其中的关键就是他们以网格技术的计算平台为基础。2002年底之前一直在Celera公司工作的克努特·赖讷特（Knut Reinert）教授回忆说：“在高峰期，计算平台可以提供120个处理器，它的工作能力是普通计算机的120倍，这在我们对2700万基因片段进行相互比较时起到了非常重要的作用。”

安全性要求最高

像摩托罗拉、索尼、宝马或者福特等这些跨国公司都采用了Sun公司提供的企业内部局域网的网格技术。除了考虑计算能力之外，这些企业首先想到的是安全性和保密性问题，特别是当新项目刚刚开始策划的时候。比如在碰撞实验中汽车的仿真结构，以及一辆汽车跟随另一辆汽车一起撞到墙面时，材料的变形如何减少到最小；又如商业企业在IBM公司所提供的“电子商务随需应变（e-Business on demond）”的网格系统中找到符合他们需求的解决方案。这些商业机密如何保证不泄漏出去？在网格市场上的第三大生产商HP正在研究企业跨地区的安全性解决方案。

除了商业间谍之外，大多数企业和研究者还担心他们的网格在向因特网上自由扩展时会受到黑客的攻击。慕尼黑大学的天体物理学家、电视节目“Alpha Centauri”（BR-Alpha）的主持人哈拉尔德·莱施（Harald Lesch）说：“我的学生非常热衷于联网计算，幸运的是，我们只在局域网中使用。”显而易见，对于这些需要处理“哈勃”望远镜产生的海量数据流的人们而言，这种计算方式是必须的。然而他们对只能在局域网内部使用表示遗憾。莱施进一步解释了为什么放弃扩展到外部因特网，他说：“我们最近受到来自保加利亚黑客的攻击，由此可见，在局域网之外数据更容易受到侵犯。”

因此，从局域网网格跨跃到因特网网格的最后技术障碍是安全问题，目前还没有得到彻底地解决（见左下的采访）。例如，一个黑客在网络节点上会在什么时候、对什么内容进行攻击？他们将采取何种方式攻击安全系统？此外，不同厂商的应用程序与单个网格节点的标准尚未统一。从2000年年底开始，来自科学和工业界的5000多名专家聚集到“全球网格论坛”（Global Grid Forum，GGF），讨论如何把握全球网格的进一步发展。弗洛里安·申克（Florian Schintke）认为，网格技术还需要再等上一段时间才能广泛应用。GGF成员、来自柏林的“康拉德-楚泽-信息技术中心”（Konrad-Zuse-Zentrum）的计算机专家亚历山大·赖讷费尔德（Alexander Reinefeld）教授明确指出：“要实现建立在更广阔范围的网格计算以及更吸引人的价格，还需要多年的研究和开发工作。”

未来大有可为

网格技术的前景是非常诱人的。目前全球包括笔记本电脑和服务器在内的计算机超过10亿台，由此不难看出，网格计算将可以形成一台巨大的超级计算机。无论何时何地，各类科研项目都能利用人们计算机上的剩余计算能力。毕竟从现在的情况来看，如果想完成这些研究项目，大型计算机过于昂贵或者还不够用。
如果能够实现“网格经济”，那么刚刚诞生的网格计算的前景将不可估量。作为推动者的网格提供商可以根据计算资源和数据资源的需求进行调整，来满足不同用户在质量、时间上的要求，并且花费是可以支付得起的。弗劳恩霍夫研究中心的弗兰茨-约瑟夫·普弗劳恩特描绘了未来实现全球“网格经济”的繁荣景象：“计算能力、软件和服务都已经具备了，最后我们只需要像用电一样支付费用，而不用知道它究竟是从哪里来的。”

全球的网格项目

建立在网格技术基础之上的全球联网计算，目前只是应用在大学和研究实验室中。除左图中所列举的重要项目以外，还有：
加拿大生物信息技术资源（CBR）：在加拿大由15所研究机构以及其他很多大学和专科医院组成的生物信息技术的联盟（www.cbr.nrc.ca）。
横跨欧洲的网格（CrossGrid）：在波兰的克劳考（Kraukau），由11个欧洲国家的21个成员建立的一个欧洲范围内的网格（www.crossgrid.org）。
数据网格（DataGrid）和洲际大型资料交换网格（DataTag）：在欧洲粒子物理研究所中，有很多的网格项目。这些项目建立并发展着欧洲、亚洲和美洲的国际网格平台（www.cern.ch）。
弗劳恩霍夫资源网格（FhRG）：在德国弗劳恩霍夫研究所的网格为那些需要大量计算的应用程序与专用软件工作的企业提供支持。（www.fhrg.fhg.de）。
国际网格联盟（iGrid）：在美国的芝加哥，50个研究实验室的计算机组成了一个网格。他们的目标是要提供更好的网格技术以及网格应用程序。（www.isoc.org/inet99/proceedings/4a/4a_2.htm）。
国际临床生物统计学协会（ISCB）：在全球有超过1600个成员在生物信息和分子生物学方面利用计算机资源进行相关的研究。他们的中心设在加利福尼亚的圣地亚哥（www.iscb.org）。
粒子物理资料网格（PPDG）：12所美国研究实验室和大学在开发用于高能和原子物理实验的服务（www.ppdg.net）。

从过去到现在最流行的超级计算机

1964年

克雷（Cray）的CDC 6600：非西摩·克雷（Seymour Cray）设计出了第一台高性能计算机。这是一台名副其实的超级计算机。作为第一台超级计算机，它每秒钟可以运行300万次浮点运算，并可以在两台计算中并行完成指令。



1976年

克雷-1：克雷-1同样是由非西摩·克雷开发的，它具有每秒钟运行13300万次的工作能力，主内存是8MB。它在接下来的几年里在世界上都承担着重要的大型任务。



1985年

克雷-2：克雷-1的继任者，与前一代产品相比运行速度超越了GHz的限制（每秒钟运行19亿次，256 MB的主内存），并且已经可以与其他的克雷-2进行联网。



1994年

美国宇航局的Beowulf项目：美国宇航局把16台商用电脑连接成一个集群，它每秒钟可以运行7000万次，价格为40000英镑。



1997年

IBM的深蓝：这个庞然大物由256个并行处理器组成。凭借每秒钟运行10亿次的计算能力，它击败了国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫。



2002年

NEC的地球模拟器：目前最好的超级计算机来自于日本研究实验室中的项目。它的工作能力是每秒钟运行41万亿次，主内存为10TB。


在这里，您可以自由地利用每个计算机的计算能力

对于工业界来说，这个特别的研究项目不是要成为速度最快的获胜者，而是要利用因特网免费地获得帮助。

搜索地球之外的智能生物：在加利福尼亚的伯克利SETI@home研究项目中，您可以从研究小组那里获得经过位于波多黎各的305米长的射电望远镜过滤后的来自宇宙的信号（http://setiathome.ssl.berkeley.edu）。
抗击艾滋病毒（AIDS）：科学家们通过他们的努力试图找到更多HIV病毒的结构（www.fightaidsathome.org）。
对抗生物恐怖主义行为和癌症：美国的企业和美国国防部呼吁，与他们联手共同研究一种抗炭疽病病原体的疫苗和抗天花或者癌症的药物（www.grid.org）。
用Google进行研究：这个搜索引擎支持像Folding@home这样的科学项目，该项目在搜索的基础上利用蛋白质的3D结构来仿制新的药物（http://toolbar.google.com/dc/offerdc.html）。
更好的搜索引擎：您可以从Grub这个新的搜索引擎中获得帮助，它会搜遍整个网络找到并分析您所需要的东西（www.grub.org）。
代码破解：它的吸引力在于您可以完全公开地进行密码破解并且还可以赢得奖金。获胜者可以获得1000英镑的奖励（www.distributed.net）。

人物采访

在网格计算中，最致命的薄弱环节在什么地方？

英格瓦德森：在每一个环节中都可能会出现问题，我觉得从根本上来说，为其他人提供准备好的数据以及设置第三方所使用的基础结构都是充满风险的。可以把网格计算与其他所有的计算机网络同样看待，都是把信息技术全盘托出。这种情况下，需要关注三个关键问题：机密性、可靠性和易获取性。

在媒体中，我们可以经常看到在因特网上有关黑客攻击的消息。对网格计算来说，这意味着什么？

英格瓦德森：在最近一段时间里，拒绝服务（DoS ，Denial of Service）的攻击非常流行。这个程序会用打包的数据持续攻击一台计算机或者服务器，直到被攻击的目标计算机崩溃。该黑客程序就是利用了程序和操作系统的漏洞和弱点，或者是协议执行程序的漏洞。在目前的网格计算系统中自然也存在着这个问题。而且越难确定这些安全隐患，系统越容易出现问题。对于网格计算来说，要明确的是：它需要最高的安全等级！因为在网格中要完全支持所有可以持续提供资源的IT基础结构以及关键的商业功能。

如何确保每一个网格的参与者不滥用网格？以及网格不会因此瘫痪？

英格瓦德森：在很大范围内富有成效地使用网格计算不只是一项技术挑战，还必须在所有的参与者中制定强有力的协议或者约束机制，并在其中详细地规定：谁、怎么样、在什么地方以及什么时候使用或者用网格来做什么，以此把网格瘫痪的危险尽量降到最低。另外，人们在发现网格出现问题时，有责任向服务器报告情况。

因特网变成全球网格，成为一个超级计算机，是乌托邦还是不久就会成为现实？

英格瓦德森：我认为，现在的机会是很好的。在网格市场上，三大巨头IBM、HP、Sun为开发这项技术投入了数十亿的巨额资金。网格计算已经显现出它的优势，它可以降低费用并为IT行业的管理人员提供更好地控制他们的基础架构的机会。当然，在网格中存在的安全问题，是要谨慎应对。因为黑客也会紧跟这个大趋势，勿庸置疑，他们知道在未来的网格计算中会产生新的漏洞。

卓尔不凡的网格应用
■ 清华大学计算机系高性能所　刘鹏

　　网格将成为人类迄今为止最强有力的“工具”。它使人们能够同时调动数百万台计算机完成某一项计算任务，能够操作千里之外的贵重设备，能够汇集数千科学家之力完成同一项科学试验，能够让遍布各地的人们在逼真的虚拟现实环境中进行面对面的交流，能够让信息自动融合并让计算机自动完成许多以前必须由人完成的处理流程……由于网格的不同作用，它被划分成不同的类型，如计算网格、设备网格、数据网格、远程沉浸网格、信息服务网格等。
　　计算网格：完成分布式超级计算
　　获得前所未有的计算能力是开展网格研究的原动力。这类研究称做分布式超级计算，其目标是将地理上广泛分布、系统平台各异的多种计算资源用高速网络连接起来，形成虚拟的超级计算平台，获得前所未有的处理能力，用于解决诸如飞行器数字模拟、核爆炸模拟、天体运行模拟、虚拟现实和高分子材料分析等需要超强计算能力的科学和工程问题。
　　与传统的分布式计算相比，这类系统具有更复杂的特征，如动态扩展性、系统平台的各异性、结构的不可预测性、多级管理域等。这些问题的解决，需要一种新技术从整体上来管理系统的运行，这就是计算网格（Computing Grid），它作为“粘合”不同网络空间、不同系统平台的中间件，对整个系统实行统一的用户管理、资源管理、作业管理和安全管理，保障计算系统的可靠运行。
　　由美国国防部下属的国防先进研究计划处DARPA支持的、加州理工学院负责完成的军事仿真项目SF Express将大型军事仿真任务分解到分布式环境中运行，在场景分发、资源配置、资源管理、信息服务、日志服务、监视和容错等方面都利用了网格平台的动态管理功能。1998年3月16日，SF Express集合跨越7个时区的13台并行计算机之力，使用了1386个处理器，成功地模拟了100298个战斗实体，实现了当时历史上最大规模的战争模拟。而在没有使用网格之前，SF Express只能模拟10000个战斗实体。
　　德国爱因斯坦研究所带领多家单位共同进行了数字相对论的研究，它利用网格求解爱因斯坦相对论方程并模拟出天体的运动规律。该项目使用了4台超级计算机，采用了许多措施来优化分布式计算的整体性能。运行效率由优化前的15%，提升到优化后的63%。该项成就使得它在2001年国际超级计算会议上获得了著名的Gordon Bell奖。
　　在计算规模上，美国加州大学伯克利分校建立的SETI@home分布式超级计算项目已经达到了超乎想像的程度。SETI@home的意思是“在家中搜寻外星人”。在波多黎各，有一台世界上最大的射电望远镜，它采集来自外太空的各种信号，希望能够从中找到外星人试图与人类沟通的证据。这台射电望远镜一天能采集到50GB的数据，要分析这些数据，单靠世界上任何一台超级计算机都无法完成。于是，从1999年5月开始，加州大学伯克利分校在其网站上发布了一个软件，邀请所有人前去下载。当这个软件被安装在本地计算机上后，就会以屏幕保护程序的方式进行工作，当您的计算机处于空闲状态时，它就自动开始计算，分析一小块数据，并把结果自动发往SETI@home网站进行汇总。这个项目取得了巨大的成功，参加的人数和所贡献的计算能力是天文数字。从1999年5月到2004年6月，共有500万人参加此项计算，贡献了197万年的计算机处理时间，完成了5.2×1021次运算。
　　像SETI@home这种计算形式称做志愿者计算，它是网格计算的一种特殊形式。类似的项目还很多，例如D2OL项目用于寻找埃博拉病毒、炭疽热杆菌和天花病等的解药。2003年“非典型肺炎”发作期间，D2OL紧急开展了利用成千上万台志愿计算机寻找SARS解药的工作；Distributed.net用来破解密码，目前已经能够成功破解56位的RSA密码；Folding@Home研究蛋白质和疾病的关系；Find-a-drag.com致力于发现新药;FightAIDS@Home用于寻找抗艾滋病的药物；Genome@home研究基因序列；GIMPS和MM61用于发现更大的素数等。
　　设备网格：远程共享仪器设备
　　随着网格应用的发展，人们将网格资源的类型进一步扩展，将一些广泛分布的贵重仪器和大型设备也加入到网格系统中，实现这些设备的远程共享，提高它们的使用效率，扩大它们的应用范围。
　　例如，由美国能源部资助的XPort项目能够让远程使用科学仪器达到前所未有的方便程度。它在网格的支持下，提供了对几台昂贵的X射线结晶学设备的远程访问，能提供这些远程仪器的使用规划、仪器操作、数据获取、筛选和分析等功能。XPort将大大简化巨型分子晶体结构的设计和实施。科技工作者只要用邮包把晶体快递给仪器所在地，就可以在自己的实验室中获取晶体内部结构的可视化图像。XPort带来的明显好处是:一方面它大大缩短了研究时间，提高了设备的利用率，使普通的科技工作者能够用上先进的设备；另一方面它提供了一个协同研究平台，使研究能够以团队的方式开展，为交叉学科研究创造了条件。
　　数据网格：处理海量数据
　　现实中有很多应用是数据密集型应用，它们更侧重于数据的存储、传输和处理。这方面的典型应用包括卫星数据处理、粒子物理研究和生物与医学研究等。这些应用的共同之处在于面对的都是海量数据。解决这一问题的途径就是建立数据网格（Data Grid），将大量数据分散到全球各地的计算机上进行分布式处理，由世界各地的专家共同研究。　
　　欧洲原子能研究中心CERN开展了数据网格研究，其主要目标是处理将在2007年建成的大型强子对撞机（LHC）源源不断产生的实验数据。LHC中的巨型实验探测器每年将产生数百亿兆字节的数据量，这相当于两千万张光盘的存储量。如果用现在最快的个人电脑来分析这些数据，需要七万多台。DataGrid的目的就是集合几百个参与该计划的研究机构的力量来处理这些数据。通过DataGrid，CERN计算机中心将把这些数据通过高速网络分配给欧洲、北美、日本等地区的区域中心，再逐级分解传送给不同地区、不同研究机构的物理学家，由他们进行处理。
　　除了处理大型强子对撞机的海量数据外，DataGrid还有广泛的用途，如进行生物医学领域的研究，或进行地球观察等。
　　生物医学
　　虽然人类基因组计划在媒体的曝光率很高，但相对于人的细胞里每个DNA所含的35亿对基因而言，科学家们已经完成的基因分析工作只是极少的一部分。要全部标注这些基因需要很大的数据存储及处理能力。DataGrid将为该类计划提供高性能数据库支持、代码管理、数据挖掘、交互式图形界面、新的实验手段以及与国际同行共享研究成果的手段。数据网格在生物、医学领域的另一个应用是处理医学图像，它在实时图像获取、处理、存储、共享、检索等多个方面具有独到的优势。
　　地球观察　欧洲空间局管理了几个地球观察卫星。这些卫星每天会下传大约100GB的图像，新卫星ENVISAT发射之后，数据量又增大了5倍。为此，地面站建立了专用的设施来处理这些数据，目前已经保存了上千万亿字节的数据。欧洲数据网格DataGrid将使处理卫星数据的能力大大提高，
　　它不仅将海量数据分散到整个欧洲范围内保存，提供更高效的访问方法，还提供了更强的处理能力。在此基础上，对卫星数据的研究水平也将大大提高，例如，目前已经利用大气中臭氧层数据建立了一个专用试验床。
　　另一个著名的美国网格NPACI不是专门的数据网格，但它也具有处理极其海量数据的能力，其典型应用是数字天空和大脑研究。
　　数字天空　建立大范围的数字天空是当今天文学的热点。天文学家使用光学、射电、远红外望远镜测定并记录所有能与噪声相区别的天体，而NPACI万亿字节的存储能力及万亿次的处理能力给研究这些数据提供了前所未有的支持，例如，现在就有条件对全部数据进行某种统计分析，筛选出具有某些属性的天体。
　　大脑研究　近年来，科学家加强了对大脑的研究。在一些试验系统里，神经学家们针对老鼠和蟋蟀等动物已经积累了相当多的映射数据。然而，没有网格的支持，处理如此海量的数据（一个实验就达GB量级）是非常困难的。在NPACI的支持下，不同地方的神经学家们组成了研究联盟，使得各种实验数据能够积累下来，并因此发展出一些全新的大脑分析手段，例如，使用空间变形算法比较不同物种（如人与猴子）之间大脑的异同。
　　远程沉浸网格：带您进入虚拟现实环境
　　远程沉浸网格是一种特殊的网络化虚拟现实环境。这个环境可以是对现实或历史的逼真反映，可以是对高性能计算结果或数据库的可视化，也可以是纯粹虚构的空间。
　　“沉浸”的意思是人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚集在同一个虚拟空间里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使之发生改变。
　　目前，伊利诺州大学芝加哥分校的电子可视化实验室EVL已经开发出几十个远程沉浸应用，包括虚拟历史博物馆、协同开发环境、协同学习环境等。远程沉浸使分布在各地的使用者能够在相同的虚拟空间协同工作，就像是在同一个房间一样，甚至可以将虚拟环境扩展到全球范围内，创造出“比亲自到那儿还要好”的环境。更重要的是，它将“人/机交互”模式扩展成为“人/机/人协作”模式，不仅提供协同环境，还将对数据库的实时访问、数据挖掘、高性能计算等集成了进来，为科技工作者提供了一种崭新的协同研究模式。
　　信息服务网格：提供按需访问服务
　　我们面临的是一个信息爆炸的时代，各种信息成指数地快速增长，而现在互联网上的信息服务器只能独立面对用户，相互之间不能进行信息交流和融合，就好像是Internet世界上一个个孤立的小岛。物质和能量是用掉一份就少一份的，但信息却不会因为用户多而耗尽，如果把信息当成物质与能量一样使用，锁在一个个孤岛里，就会造成极大的浪费。
　　解决这一问题的最佳途径是建立信息服务网格（Information Service Grid）。信息服务网格是利用现有的网络基础设施、协议规范、Web和数据库技术，为用户提供一体化的智能信息平台，其目标是创建一种架构在操作系统和环球网之上的基于Internet的新一代信息服务基础设施。在这个平台上，信息的处理是分布式、协作和智能化的，用户可以通过单一入口访问所有信息。信息网格追求的最终目标是能够做到按需获取信息。信息网格的核心问题是:如何描述信息、存储信息、发布信息和查找信息；如何将异构平台、不同格式、不同语义的信息进行规范和转换，实现信息的无障碍交换；如何将网格环境中众多的服务功能，按照用户的需求进行有机集成，形成自动完成的工作流程，向用户提供一步到位的服务。
　　虚拟天文台（VO）是信息服务网格的一个典型例子。天文观测产生了大量数据，这些数据分布在世界各地，未得到很好的利用。目前，天文学界在用网格技术将其融为一个整体，试图使互联网成为世界上最好的望远镜：它有天空在不同光谱下的信息，比用世界上最好的天文望远镜所观察到的还要全面。2004年3月，由此形成的全世界最大的天体数据库——史隆数字巡天(SDSS) 第二版数据库正式在互联网上发布。SDSS由全球各地13个天文研究所、超过200位天文学家共同完成，它包含了数亿个星体的精确数据，如亮度、位置等信息。公众可在Internet上自由查询其影像及天体数据，他们可以同时使用全波段观看一个天体，而不需要在一个中心观看红外波段观测结果，再到另一个实验室看可见光波段的观测结果。
　　另一个例子是由英国五所大学和欧洲生物信息学研究所建立的生物信息学myGrid，它综合集成了散布于互联网上的多个不同格式的数据库，为生物学研究人员提供了一个全新的实验环境。研究人员可以在myGrid网站界面上提交一种蛋白质成份数据，myGrid可以自动将其与已知的各种蛋白质成份相匹配，找到最相近的答案，并画出其三维结构图像。像这样强大的工具，将大大提高研究人员的效率。
　　（计算机世界报 第28期 B11、B12）

转自三思科学：http://www.oursci.org/news/2005/020202.htm

家用电脑寻找引力波
物理学家希望使用一百万台电脑的闲置时间
Feburary 2, 2005 　　OurSci News Staff


新的屏保程序将帮助寻找引力波

　　〖济南〗引力能量的波动把时空扭曲，寻找引力波的科学家很快将寻求公众帮助分析他们的数据。

　　激光干涉引力波观测站(LIGO)的科学家正在在寻找引力波源，他们希望募集到100万台个人电脑。长久以来，引力波被科学家预言，但是从没被观测到。

　　他们的分布式计算计划将在本月起动，目标是成为同类计划中规模最大的。该软件正在进行beta测试。

　　阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论认为引力扭曲了时空。作为他的理论的一个检验，爱因斯坦预测引力波让宇宙产生涟漪。一些人认为，通过观测双星如何相互影响对方的轨道，这样的波已经被间接发现了，但是还没有人直接观测到引力波

　　LIGO的科学家从2000年开始扫描天空，寻找可以证明爱因斯坦理论的微小空间偏移。加州理工学院和麻省理工学院在两个不同的地点建造了这个计划的探测器，一个在路易斯安那州Livingston，一个在华盛顿州的Hanford。探测器使用由激光器和反射镜组成的系统，能够探测到一个原子直径的空间偏移。

　　发出铃声

　　LIGO探测到引力波的最大希望，是发现宇宙中一个发出规则引力能涟漪的源。诸如旋转的中子星这样的源将让探测器像铃铛发出铃声那样（报告引力波的存在）。

　　问题在于，探测器检出了无数多余的震动。“这个问题就像掉在干草堆里的针：99.99%的数据是噪音，”Bruce Allen说。他是位于密尔沃基的威斯康星大学的物理学家。

　　“以我们LIGO的计算能力进行这种搜寻是根本不可能的，”Barry Barrish补充说。他是帕萨迪纳的加州理工学院的物理学家、协作的负责人。必须在很多频率上分析数据，这需要越来越强的计算能力。

　　因此，研究组正在募集公众的帮助。从2月份开始，任何人都可以下载一个程序（link），它能在试用者的个人电脑上自动分析一小份研究组的数据。

　　这个计划的名字是Einstein@home（爱因斯坦在家），它将使用计算机的空闲时间搜索特定的频率，以寻找一个“发出铃声”引力波源的。程序工作的时候也会显示一个屏幕保护程序，显示出正在搜寻夜空中的什么位置。“这确实是一个很酷的计划，”Allen说。

　　Einstein@home加入了这个数量不断增加的分布式计算计划家族。最初的分布式计算计划SETI@home于1999年启动，开始寻找来自外星人的信号。它已经吸引了超过5百万使用者。从气候变化建模到解决蛋白质折叠问题，这些更新的尝试已经募集了成百上千的家用电脑。

　　Allen说，Einstein@home将是最具挑战性的这类项目之一。LIGO产生的数据是如此之多，而寻找的信号是如此之小，以至于它需要使用大约100万个用户才能取得一点成就。但是，他补充说，计算机的数量越多越好：数据量是如此庞大，以至于“甚至全世界的计算机也不够用。”

　　References:

　　1. Home computers search for gravity waves,Nature News |Story|

转自：三思科学——《三思科学》电子杂志，2005年第3期，2005年3月15日
感谢三思科学提供！！！！！

分布式计算：英特网上的英特纳雄耐尔
赵洋


　　无论是《黑客帝国》中的“Matrix”还是《终结者》里的“天网”，计算机程序都是在互联网络中获得了智能进而反抗人类的。但是眼下互联网中蔓延的一种程序寻求的是更强大的计算能力而不是智慧。这就是分布式计算程序。
　　
　　你想过一把科学发现的瘾吗？眼下你就有机会成为爱丁顿，证实或证伪爱因斯坦的广义相对论。幸运的是，你不必跑到日全食区域拍摄恒星位置的变化，只需要在个人电脑上运行一个叫做Einstein@home的程序即可。这个程序可以自动接收并计算激光干涉引力波观测站(LIGO)取得的海量数据。

　　其实，你不过是虚拟“爱丁顿”的1/n而已。在2005年3月初，这个n值超过了30000，并以每天1000人的速度增加，也就是说全世界有3万多人的电脑已经运行了Einstein@home。但这距离科学家期望的至少100万台电脑参与运算还相差甚远。好在今年是国际物理年，在纪念爱因斯坦“奇迹年”的热潮推动下，n值急速飙升应该不是奇迹。


　　小贴士：根据统计，个人计算机运行时，大约有90%的时间CPU没能发挥全部效能，这实际上是一种极大的浪费，而分布式计算就是将这些闲置资源充分利用起来的技术。具体而言，分布式计算是一种把需要进行大量计算的数据分割成小块，由多台计算机分别计算，上传运算结果后再统一合并得出结论的技术。


　　除了计算引力波源头引起的时空扭曲，你还能用自家电脑帮忙“监听”来自“外星人”（学名叫地外文明——Extraterrestrial Intelligence）的无线电波。这不同于朝太空扔漂流瓶（如“先驱者”、“旅行者”探测器），或给外星人发电磁信号之类的举动，所以没有任何风险，应该不会把那些非我族类招惹上门。


Arecibo望远镜，SETI@home的耳朵。

　　用来监听的程序叫SETI@home，是最早流行开来的分布式计算程序。监听的“耳朵”位于波多黎各的盆地中，是一口上百米宽的大锅，专门用来汇聚来自深空的微弱电磁波。
　　
　　SETI@home 一马当先
　　SETI@home是Search for Extraterrestrial Intelligence at Home的缩写，为“在家里搜索地外文明”之意。该计划信奉的原则是，先进的外星文明只要进入无线电时代，就会像地球一样有电磁辐射从他们居住的星球泄漏出来。或者，为了试探宇宙中是否还有其他智慧生命，“外星人”很可能正在主动地发送信号。
　　位于加州伯克立大学的SETI@home项目组把阿雷西波(Arecibo)射电望远镜采集到的海量信息分成一个个小数据包，发送到互联网上。每台安装了SETI@home软件的电脑都可以自动下载这些数据，以运行屏幕保护或者后台程序的方式参与数据分析。目前共有226国家和地区、超过500万的个人和团体参加了这项浩大工程（在我写这句话时，是5377217个用户，详情可查看其“当前统计信息”）。使用的CPU时间超过224万年，如此多电脑联合起来，已经超过了世界上任何一台超级计算机的处理能力。甚至，单凭“快闪族”（flash mob）的科技行为艺术，一千多台联入高速局域网的笔记本电脑在大学一角同时运行SETI@home，就有可能冲进全球超级计算机500强。
　　

　　公益性项目异彩纷呈

　　除了寻找外星人和引力波，还有更为脚踏实地的分布式计算项目。如分析计算蛋白质的内部结构和相关药物的Folding@home项目；研究艾滋病的生理原理和相关药物的FightAIDS@home；研究新药物的D2OL；帮助实验物理学家设计粒子加速器设计的DPAD项目……而Climte Prediction(CPDN)项目力求模拟公元1800年以来的全球气象变化，并计算未来50年地球可能发生的气候变迁，以提早对付像电影《后天》里的灾难性天气。

　　所有这些项目都像SETI@home一样，要求参与者从项目网站上下载一个屏幕保护软件，以便在计算机空闲时接受并处理相关数据。但也有不少人在程序选项中选择“run all the time”(时刻运行)，不惜以自己的电脑运行变慢为代价，他们为什么这么做？
　　

　　参与计算的动力

　　促使网友参与分布式计算项目的驱动力来自对收到“外星人”讯号的渺茫期待，来自SETI@home总部用Email发来的电子“奖状”，来自对科学的好奇与信任……当然，还有网络“排名”的诱惑。

　　按照数据计算量的多少，SETI@home网站上有各种各样的排名：个人名次、国家名次、团体名次……前不久，SETI@home中国团队正在与土耳其队较劲。后者突然发力，以每天处理一万个数据包（相当于1000多台奔腾4级别电脑24小时的运算能力）的速度急进，威胁到“中国队”的全球排位。寻找外星人活动虽无国界之分，但“民族大义”在网上总是要讲的。一时间相关论坛上都是号召网友多多运行SETI@home，并到“中国团队”网站注册的帖子。目前中国大陆排名第22位，中国台湾地区排名第16位，海峡两岸两个团队的参与者加起来约有十万人，没有意大利的人多。从全世界范围看，最强大的是美国团队，有两百万众，最弱的是利比里亚团队，只有27人。


日本AVG游戏To Heart 2里的一张图片，SETI@home的影响力可见一斑——图中电脑屏幕上就是它的运行界面。

　　从网上的发言可以看出，排名靠前的ID（用户名）大多属于那些掌管着百十台计算机的网络管理人员。“单位的电脑闲着也是闲着”是他们的合理借口。一位在国家重点实验室工作的博士说，在空闲时，他手下的几台机器开足马力算一个小时的数据，够普通电脑处理一年的。

　　除了这些“正规军”，散兵游勇的力量也不可小视。广东的一个小伙子干脆自掏腰包买来八台“运算功能强大”的主机，在家里24小时地算SETI@home。据他讲，机器产生的热量使得“家里冬天都不用开空调了”。

　　除了上述“票友”，还有身在科学界的网友粉墨登场，寻找适合于分布式计算处理的科学项目，并且联合起来编写分布式计算程序，号召大家助其测试、计算。在这里，参与分布式计算的动力更为复杂化了。
　　

　　利益与阴谋

　　除了为科学而科学的无私活动，也有带物质奖励的分布式计算项目。寻找梅森质数（GIMPS）项目是其中最有名的一个。美国一家基金会专门设了10万美元的奖金，鼓励第一个找到超过1000万位质数的人。后面的奖金依次为：超过1亿位数，15万美元；超过10亿位数，25万美元。目前最接近奖金的是一个德国网友，他于2月18日发现了一个新的素数，这个素数有7816230位，可以写成(2^25964951)-1。目前有150多个国家和地区的近8万人在向奖金冲刺。尽管如此，比起那些悬赏用分布式计算破解软件密钥的项目，它仍然是最纯洁的一个。

　　但是所有分布式计算项目的参与者加起来也没有SETI@home多。这里面当然有“一招鲜吃遍天”的历史原因，但“阴谋论”也是影响一些网友选择的因素。

　　那些研究新药物的计算成果完全可能被大制药公司用来盈利。甚至模拟气候变化也可以用作研制气象武器的参考。那些有潜在利益的计算项目不愁找不到资助者买超级计算机。但是像寻找外星人信号或寻找最大质数之类的工作没有志愿者的参与就没法进行。网友们从这里也可以感到自己行动的价值取向所在。

　　最近某跨国公司推出了自己的分布式计算项目，号称要通过大规模数值模拟“寻求一些重大社会问题的解决方案”，但从者寥寥。

　　“这种东东总觉得涉及到一些商业利益，不太喜欢，除非是俺们自己国家的项目”，“偶还是比较喜欢SETI@home之类完全公益性的项目”这些网上留言可以代表相当一部分年轻网友的价值取向。

　　而英国Nature杂志在2005年初刊登的一篇文章似乎诠释了“科学无国界”的理念。在这篇讨论全球气候模型的报告里，作者引用了来自150个国家的95000人的计算数据——是他们的电脑运行Climte Prediction(CPDN)得到的400多万个模型年份——得出结论：温室气体的排放可造成全球气温上升2-11摄氏度。如果严格按照论文格式，这篇文章将有一个前所未有的超长“致谢”名单。
　　

　　参与分布式计算有国界之分吗？

　　寻找比自己先进得多的外星智慧生命这一理念可能不是所有人都能认同。如果按照亨廷顿的文明分类，SETI对于受基督教救赎观念和科幻文艺熏陶并有语言和技术优势的西方人更为适用，相比而言穆斯林国家和儒教文明圈的SETI@home参与者就少多了。有趣的是，朝鲜的用户数达到1406，在226个国家和地区中排第71位，与其网民数量不成比例。
　　当然，要得出更令人信服的结论就要剔除一些影响因素——比如，不少参与者都是散兵游勇，没有注册入任何国家团队中，有的团队可能有冒名顶替的活雷锋等等。如果能把流行的几个分布式计算程序参与者统计信息加权分析一下，未尝不能得出不同国家用户偏好的有趣结论。
　　

　　英特网上的英特纳雄耐尔

　　看到自己的ID能在计算量排名表上前进几位，或者收到一张新的电子奖状，都足令分布式计算的痴迷者兴奋不已。但是大部分默默为分布式计算贡献力量的网友都是怀着梦想参与进来的。如果不是对未知领域感兴趣，不是为与千万陌生人并肩战斗的激情所鼓舞，谁会给自己的计算机安装一个即占用硬盘空间、又影响运行速度的软件？与那些痴迷于自由软件的hacks一样，分布式计算爱好者也超出了物质范畴，完全凭乐趣、荣誉感和探索精神投身其中。
　　这是一种全新的“网络共产主义”，以往网友们只是共享电影、音乐、书籍等电子文件，而分布式计算的参与者是为达成共同的目标而贡献计算能力。而且这种共享与贡献根本不要求回报。
　　就连他们的口号也是模仿《共产主义宣言》的——“全世界计算机，联合起来！”



　　
中国分布式计算总站——当前所有重要分布式计算项目的中文指南

家用电脑寻找引力波　　

发现第42个梅森素数

这得慢慢看```机子太烂``算不了``只能看看
了解一些知识了!~~~

只是热爱天文，其实懂得不多

转自：http://www.chinainfo.gov.cn/data/200508/1_20050815_116508.html
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全球电脑一起算 HOME"项目把闲置计算机联合在一起，加盟数量还在不断增加
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[发布时间:20050815]
[来源:《科学美国人》中文版2005年第7期 中国科学技术信息研究所加工整理]


　　时空连续性的狂热者们现在可以在他们的台式计算机上揭示引力波之谜了，这要归功于二月份实施的Ein-stein@Home计划。该计划是互联网上最新的60个“@home”项目之一。在这些项目中，个人电脑用户可以贡献出空闲的处理器能力，帮助解决科学问题。用户不用一项一项来完成任务:@home软件是多任务的，有充足的微芯片可以处理更多分布式计算项目。

　　典型现代PC(即大致2000年后生产的大多数家用计算机)的处理能力是每秒至少十亿次浮点运算操作，除了运行诸如图形渲染等计算量大的任务以外，几乎从未使用过它们的全部能力。分布式计算就是利用这一空闲能力，将大型任务划分为较小的任务，并通过互联网分发给通常空闲的计算机处理。结果是：目前最强大的非并行处理的超级计算机“BM'sBlue-Gene/L”的处理能力大约是70万亿次；同时，如果SETI@home项目运行在大致50万台PC机上的话，处理能力将超过100万亿次，SETI@home的项目主管DavidP.Anderson这样说。

　　自从1996年实施第一个开放的分布式计算项目：寻找梅森素数(Great Internet Mersenne Prime Search GIMPS)，以寻找大的素数以来，虚拟超级计算项目已经覆盖了从严肃项目(在FightAIDS@home中测试潜在药物)到娱乐项目(猴子莎士比亚诗人理论的模拟，该理论是指：如果你有足够多的猴子随意在打字机上胡乱敲，最后将敲出莎士比亚的作品)。Anderson预计在未来几年里，将出现数百个@home项目，并且参加的CPU数量将从目前的大约130万增加到3000万。

　　这一发展过程中的关键是搭建可以运行多个项目的分布式计算平台。这其中最大的平台是伯克利开放式网络计算平台(BOINC)，它是SETI@home项目和Eirlstein@Home项目的主机平台，也是从前独立的Climateprediction-net的主机平台，它是8份加入的。下个月，BOINC的合作者将包括FigMAIDS@home项目、PlanetQuest项目和Orbit@home项目。其他分布式软件主机平台包括Grid.org和Find-a-Drug.Org。Grid-org运行了两个项目，来寻找抗癌化合物和预测氨基酸序列的蛋白质三维结构。Find-a-Drug.org目前运行着9个项目，来寻找抗各种疾病的药物，诸如疤疾和克雅氏病(Creutzfeldt-Jakobdisease，CJD)，克雅氏病是一种和人类相关的疯牛病。

　　这些@home项目平台也节省了科学家的时间。例如，BOINC提供了基础源代码，使研究人员不必编写他们自己的代码。由于这些平台必须能够运行在多达数百万台计算机的不同操作系统上，并能处理错误结果，免受恶意攻击，需要花费数十年的软件开发时间。“我们希望使科学家们能够不费力地获取数百万台个人计算机的处理能力”，Anderson说到，他也是BOINC的主管。

　　Anderson估计，对一台典型计算机而言，其上运行的@home项目的数量上限大约是12个。在这种情况下，该计算机的处理能力将被分配得过细，以至于对项目没有用了。他补充说，将来可能需要一种使计算机可以在不同项目之间自动轮作的服务。同时，不同主机平台如果在同一台计算机上同时运行，可能会相互妨碍。但是，运营Grid-org的United Devices公司(位于美国德州奥斯汀)总裁Ed Hubbard指出，对于全球大约20亿台个人计算机而言，每台都还有充足的处理能力可以利用。