1、“Grid”技術的發(fā)展及其概念
“Grid”的概念起于上世紀90年代中期,短短的十年,網(wǎng)格技術己得到迅速發(fā)展與應用,成為繼Internet及web之后的第三次互聯(lián)網(wǎng)浪潮。它是一種先進的技術和基礎設施。根本目標是突破地球空間信息資源在網(wǎng)絡傳輸、共享過程中受到的種種限制,使人們能以更方便、更自由的方式綜合地使用各種資源,解決實際問題。 “Grid”的概念是從電力網(wǎng)(Power Grid)概念借鑒來的,人們企望能象使用電力一樣方便地下載、使用分布在網(wǎng)絡上豐富的信息、數(shù)據(jù)以及強大的計算能力。解決網(wǎng)絡上有限的資源與無限的用戶需求間的矛盾,需要使空間信息能充分集成和共享,Grid技術是目前最有效的。
如,以全球信息共享為主的美軍方的全球信息網(wǎng)格GIG,以科學計算為主的歐盟數(shù)據(jù)網(wǎng)格DataGrid,UK National Grid等。 從2000年起中國開始網(wǎng)格技術的研究,始于高性能計算領域。如清華大學的先進計算基礎設施ACI(Advanced Computational Infrastructure),中科院計算所的國家高性能計算環(huán)境NHPCE。2002年以后,“863”計劃提出了中國國家網(wǎng)格項目CNGrid,教育部與IBM合作的中國教研網(wǎng)格項目ChinaGrid,它通過原有教研網(wǎng)將全國100所“211”重點大學聯(lián)網(wǎng)。2002年12月上海信息網(wǎng)格ShanghaiGrid啟動,是我國首個以城市綜合信息服務為目標的城市網(wǎng)格。 盡管網(wǎng)格的概念、技術及應用還不成熟,但建設、發(fā)展網(wǎng)格業(yè)已成為熱點。 什么是網(wǎng)格?全球網(wǎng)格研究的領軍人物、美國Argonne國家實驗室資深科學家、Globus項目的領導人Ian Foster給網(wǎng)格定義為:“網(wǎng)格是構筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術,它高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計算機、大型數(shù)據(jù)庫、傳輸器、遠程設備等融為一體,為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和交互性?;ヂ?lián)網(wǎng)主要為人們提供電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等通信功能,而網(wǎng)格功能則更多更強,讓人們透明地使用計算、存儲等其他資源。” 廣義上講,網(wǎng)格也可稱作巨大全球網(wǎng)格GGG(Great Global Grid),它不僅包括計算網(wǎng)格、數(shù)據(jù)網(wǎng)格、信息網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、商業(yè)網(wǎng)格,還包括一些己有的計算模式,如對等計算P2P(Peer to Peer),寄生計算等。 網(wǎng)格系統(tǒng)必須滿足的條件是:在非集中控制的環(huán)境中協(xié)同使用資源;使用標準的、開放的和通用的協(xié)議和接口;提供非平凡的服務。無論行業(yè)領域還是今后的綜合服務系統(tǒng),地球空間信息網(wǎng)格是基礎。 2、網(wǎng)格(Grid) GIS 它是利用現(xiàn)有的網(wǎng)格技術、空間信息基礎設施、空間信息網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范,形成一個虛擬的空間信息管理與處理環(huán)境,將空間地理分布的、異構的各種設備與系統(tǒng)進行集成,為用戶提供一體化的空間信息應用服務的智能化信息平臺。 網(wǎng)格GIS的特點:異構性、動態(tài)性的環(huán)境;跨多管理域(測繪、國土資源、交通、氣象、商務)及多區(qū)域的動態(tài)的資源共享。 與傳統(tǒng)分布式GIS的主要區(qū)別是,松散耦合,異構、動態(tài)環(huán)境,跨區(qū)域跨多個管理域。 未來,隨著網(wǎng)格GIS體系結構的設計與實現(xiàn),公益性地理空間信息服務方式將實現(xiàn):實時集成(Just in time integration),應用按需供應(Application on demand),服務點播(Service on demand),處理器資源按需供應(CPU on demand),存儲器資源按需供應(Memory on demand)等。 新一代的空間信息基礎設施和服務框架:空間信息網(wǎng)格SIG 空間信息網(wǎng)格(Spatial Information Grid,簡稱SIG),這一創(chuàng)新性的網(wǎng)絡空間信息基礎設施和技術體系是由我國“十五”863信息獲取與處理技術主題提出來的。SIG集成并拓展信息網(wǎng)格、空間信息系統(tǒng)、Web服務等前沿技術,以“服務”為中心,實現(xiàn)一體化、智能化的空間信息獲取、存儲、組織、分發(fā)、分析處理、集成與應用,實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的空間信息資源共享與空間信息服務。 SIG是“一種匯集和共享地理上分布的海量空間信息資源,對其進行一體化組織與協(xié)同處理,從而成為具有按需服務能力的空間信息基礎設施”。它連接空間數(shù)據(jù)資源、計算資源、存儲資源、處理工具和軟件以及用戶,能夠協(xié)同組合各種空間信息資源,完成空間信息的應用與服務,是一個分布的網(wǎng)絡化環(huán)境。在這個環(huán)境中,用戶可以提出多種數(shù)據(jù)和處理的請求,系統(tǒng)能夠聯(lián)合地理上分布的空間數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡和處理軟件等各種資源,協(xié)同完成多個用戶的請求。SIG是在計算服務、寬帶傳輸和數(shù)據(jù)存儲處理等網(wǎng)格支撐環(huán)境和空間信息獲取系統(tǒng)的基礎上建立的一個多層次的空間服務體系,主要由空間信息資源、空間信息一體化管理與處理平臺、面向應用領域的空間信息集成應用環(huán)境三個層次組成。 當前,SIG相關技術研究主要包括有效解決海量分布的空間信息共享、互操作和協(xié)同應用等一系列問題,滿足多層次的空間信息應用需求,實現(xiàn)一體化空間信息資源組織、海量空間信息共享、高性能協(xié)同分析處理、以及跨地域空間信息的集成。 |
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