几十年来,在计算机性能和可靠性方面大型机一直处于领先地位。但是,现在拥有了网格技术,由软件连接的一组低成本服务器。网格技术能够提供比最快的大型机更快的速度运行应用系统。
或许大家还都记得这样一句话吧?——“它很害怕,它很孤独,它离家有300万光年那么远。”当“他”细长的手指和男孩受伤的手指慢慢触碰到一起时,一个崭新的世界被打开了——之前几十年人们一直营造出的凶残恐怖的外星人形象,在这个有一双棕色温柔大眼睛的小家伙面前土崩瓦解了。《E.T.》作为斯皮尔伯格最满意的作品,填满了我们童年对于宇宙的幻想。
只要稍微有一点上网的经验,或许就能接触到它:SETI@Home(搜寻地外文明),一个由全世界数百万计算机用户共同完成的科学项目,同时也是一种新型计算机组织形式的雏形。
到今天为止,将近500万注册用户贡献出的个人电脑,所有计算能力之和相当于世界上最快的超级计算机之一—每秒67万亿次浮点运算。尽管迄今为止SETI@Home还没有找到任何地外文明的迹象,它的成功,在方法上证明了一种新的计算方式——网格计算(Grid Computing)。
对教育信息化的三点回报
几十年来,在计算机性能和可靠性方面大型机一直处于领先地位。但是,现在拥有了网格技术,由软件连接的一组低成本服务器。网格技术能够提供比最快的大型机更快的速度运行应用系统。
大家都清楚一个事实:如果一个服务器发生故障,大型机会中止运行。运转在网格计算中的业务体系仍可以保持正常运行。
除了上面提及到的特性之外,网格技术对于教育信息化投资还可以提供更多的回报:为低成本、模块化的服务器和存储器实现标准化;将已知的媒体资源数据库整合为集群,提供更大、更快的数据中心;借助网格技术,教育系统将实现真正意义上的自动化日常业务处理。
有两个最为典型的案例可是说明这三个回报。
就企业而言,“为了满足体育迷日益增长的需求,体育赛事网站USOpen.org采用了由IBM运行的网络计算系统。IBM在数据中心将成打的服务器连接在一起组成一个网格计算系统,在这个系统中这些服务器就像一台大型计算机一样在进行工作。在网格计算系统中的任何一台计算机都可以服务于USOpen网站的页面处理,而同时还可以处理下个客户的银行信用分析。”
在教育领域,由清华大学等单位共同完成的《数字化学习网格支撑环境与关键技术研究》通过了教育部主持的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,这个项目在网格计算技术教育应用研究领域做了开拓性工作,填补了国内网格研究的空白,达到国际先进水平。其中,在国内外率先将网格计算技术应用于远程学习评价研究,研究成果服务于国家远程教育的学习评价网格(LAGrid)。
促使教育网转型
在不了解网格技术之前,校园内资源共享的研究着眼点放在了数据仓库上。但是,数据仓库仅是对数据库的统一管理,而网格技术是对互联网上所有可以共享的资源的应用,显然为解决上述问题提供了有利条件。也正因如此,研究和建立校园网格平台具有重要意义和实用价值。
3年前,笔者曾经将Microsoft 分布式文件系统 (DFS)部署到石景山教育信息网络中心的应用平台中(如图),主要目的是解决视频资源的存储空间问题。DFS根指服务器组放到信息中心,这是所有客户端试图访问文件共享时首先要前往的地方。而其它子服务器由各个学校(信任域)的各个站点服务器构成。
虽然这不是真正意义上的网格应用,充其量算是一个简单的分布存储系统。但经历了1年的推广与部署之后,DFS应用不但得到了老师们的认可,而且从中更加体会到了网络是为了“共享”而存在的道理。
呼唤“网格”应用
校园网络资源的快速增长在校园网内形成了一个个的信息“孤岛”,给共享及管理网络资源带来了很大的困难,网格技术的出现给解决这一问题提供了新的方案。
网格技术的优势是切实和深远的。利用自己手中的高性能计算资源,实现网格的校园网可以提高自己的工作效率,教师可以迅速地寻找、定位媒体资源,而管理人员可以更高效地分配IT资产,从现有信息化资金中获得更多的价值。
早在2002年教育部就启动了旨在覆盖“211工程”建设的100所高校的教育科研网格计划ChinaGrid,目标是基于中国教育与科研网CERNET,建立聚合能力超过每秒15万亿量级的教育科研网格,成为世界上最大的网格系统之一,其结点分布在清华大学、北京大学、北京航空航天大学、东北大学、上海交大、东南大学、山东大学、华中科技大学、国防科技大学、华南理工大学、中山大学、西安交通大学等高校。
教育信息化中还有一个老大难问题,各校重复建设的情况还比较严重,利用率也不平衡,有的学校计算资源不够用,有的学校校计算资源利用率还不到20%。如果网格技术能真正使用起来,可以避免重复建设,降低教育信息化的成本,推进教育信息化的发展。
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