2005网格国际研讨会令人瞩目。
(图源:http://www.chinagrid.net)
你现在生活在美国的洛杉矶,希望观看2008年在中国北京举行的奥运会开幕式。你希望能够买到奥运会开幕式的门票,奥运会期间在北京逗留5天左右,前往故宫、长城、十三陵等地游览;并希望住四星级酒店,酒店离奥运会主会场可步行前往,同时预定好往返北京和洛杉矶的机票,是公务舱。此时,你只需要用办公桌上的计算机,输入以上的条件,你的计算机就会通过全球的网格系统根据你的条件自动寻找合适的目标,并对选定的目标进行一一查询,最后确定一个最佳方案,从你的信用卡上自动划出款项,预定饭店、门票、公园门票和飞机票,并将所有的结果列出清单通知你。如果届时你因公务或其他原因不能前往北京,你只需在自己的电脑上键入取消,则你的计算机就会通过网格系统,自动取消所有的约定,扣除你的违约金后,将剩余款项打回你的信用卡。所有这一切,真是太简单太方便了。生活真得很完美!
中国人民解放军理工大学网格研究中心主任、副教授,现为清华大学计算机系网格研究组博士研究生的刘鹏,于2005年4月6日在北京国际饭店召开的2005年国际网格研讨会上,为我们描绘了上述这样一幅网格应用的美妙图画。
网格概念定义的变迁
网格对于国人而言并不是一个全新的概念。几年前,大家就已经通过各种方式了解到了网格。然而,如同网络远程教育潮涨潮落般的发展一样,网格的概念由最初完美的梦想,经过世界上各国有志之士不断的开拓进取,也经过大量实践的积淀,在这次讨论大会上才有了比较客观的定义。
国家863计划高性能计算机及其核心软件专项总体专家组组长钱德沛给网格做出了恰如其分的解释。他在解释网格的定义时指出,网格是在网络之上运行的软件基础设施,是连接、集成不同硬件系统、软件系统、应用系统的纽带和粘接剂。钱德沛教授的发言也就网络与网格的区别做出了分析,指出网络是网格的物理基础,没有高性能网络,网格的形态也较难体现。网格对网络的发展有推动作用。网络和网格是不同层次的事物,网格是直接支撑应用的,而网络主要实现系统间的高效灵活的数据传输,二者不是相互取代的关系。
钱教授的观点说得很清楚,网格不是网络,而是网络基础上的高级应用;网络解决的是信息传输的问题,而网格则是解决信息处理的问题;网络是人机之间的关系,而网格则是计算机与计算机之间的关系。就像电视出现了不能取代电影,网络电视的出现不能取代现有电视一样,网格的出现也不能取代网络的存在。这些观点与前两年对网格可以包揽一切的乐观态度已经有所转变。
刘鹏主任也在发言中谈到了网格的实质,就是共享与协作,即在多个机构动态形成的虚拟组织中共享资源和协同解决问题。说的直白一些,就是处在网格环境中的所有计算机硬件资源与软件资源的共享,硬件与软件的动态协作,完成一个共同的目标。
网格发展需要开放的文化背景
网格是随着时代的发展而诞生的。她的诞生与发展,不仅需要技术的不断发展,也需要一个文化的背景,而这个文化背景就是开放资源。网格的诞生与发展就是在这种开放文化的背景中孕育和孵化的。正如IBM公司的朱明所指出的一样,资源的开放是一种文化,而文化是不可阻挡的。像linux等开放软件已经形成了潮流,会逐步给社会带来更多的开放性资源,其中包括软件和硬件。
网格的实质就是共享与协作,共享是基础,协作是结果,没有开放资源,包括硬件和软件,就不可能有共享,协作也就成了泡影。
网格的应用前景是十分诱人的。根据钱教授的说法,目前我们处于海量用户、海量装置和海量信息的时代,人们获取信息,无论采用google等搜索引擎还是网络机器人等,都逃脱不了大海捞针的尴尬局面。因为面对的信息过于庞大,无法进行有效定位。而在网格环境中,由于采用了良好的筛选和过滤方法,网络中传输的信息80%是有用信息,这就大大减少了网络拥堵的问题,信息的定位将十分准确,由网格中的计算机之间经过筛选甄别,以最直接的方式提供给用户。
目前的网络中,由于资源的封闭性,大量的硬件设备资源被闲置,大量的软件在重复开发,还存在大量纷繁的信息。在网格环境中,硬件和软件资源都是开放的,就有条件将所有的硬件设备充分利用起来,利用其闲置的时间,动态地完成一个统一的任务,比如气象预报,比如考古,比如地质勘探数据等,实现随需计算的境界。资源的开放和网格的有效应用,可以大大减少重复开发和重复投入,减少浪费。
既然网格有如此众多的好处,国际上大的公司自然也对其青睐有加。甲骨文、SUN、IBM等大型公司纷纷投入巨资进行网格应用方面的研究和开发,并已让网格的应用走出实验室,进入市场。目前这几家公司已经开发了一定数量的网格应用软件和平台,网格的应用也在悄悄成为这些大公司正在拓展的一个市场。
网格进入教育领域尚待时日
出于职业特点,记者在国际网格研讨会上特别关注网格在教育领域上的应用,然而结果令记者失望,这次会议并没有直接探讨网格在教育领域中应用的发言。然而,同时召开的2005中国教育及科研计算机应用与网络研讨大会却给记者带来了惊喜。在这届大会上,中国教育科研网格计划专家组组长金海教授做的《中国教育科研网格计划(China Grid)建设近况及前瞻》和SUN公司董事长兼首席执行官斯科特·麦克尼利(Scott McNealy)所作的《网络计算-现代教育的最佳技术模式》引起了记者的高度关注。
中国教育科研网格计划(China Grid)是教育部“十五”211工程公共服务体系建设的重大专项。这个网格将充分利用中国国家教育科研网CERNET和高校的大量计算资源和信息资源,开放相应的网络软件,配合网络计算机的使用,将分布在教育和科研网上自治的、分布异构的海量资源集成起来,实现CERNET环境下资源的有效共享;消除信息孤岛,提供有效的服务,形成高水平低成本的服务平台,将高性能计算送到教育和科研网用户的桌面上,并成为国家科研教学服务的大平台。目前参加第一期建设的高校有华中科技大学、清华大学、北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学、华南理工大学、东南大学、西安交通大学、东北大学、国防科技大学、山东大学、中山大学12所高校。
记者登陆了中国教育科研网格的网站,内容多为科研方面的应用,网络教学方面也有应用,据说有数量众多的课程在网格中运行。由于没有用户名和密码,记者未能进入课程学习,但是从应用的形势看,与目前网络教育的形式基本一致,以多媒体课件为主。应该说,网格目前在教学方面的应用还是比较少的。
SUN公司董事长兼首席执行官斯科特·麦克尼利先生在这次大会上宣布了SUN与China Grid合作项目的具体意见: SUN计划为China Grid免费提供10万个机时的网格计算能力,用于科研与教学;将为中国学生提供SUN Grid WE-1600在线培训课程,让他们学习先进的网格知识与技术;以SUN Java Portal软件,支持China Grid研发用户身份识别管理解决方案;以图像网格技术,支持China Grid创建可视化高分辨率大型显示屏;对中国学生的各类网格科研活动给予大力支持,例如,包括生物信息学、远程教育,协助China Grid将其研发的新技术纳入中国网格用户管理技术规范最新版本,以及其他专门学科等领域。该公司在推动网格应用产品化的动作还是相当大的。
尽管现阶段的网格发展在网络远程教育中的应用还不十分广泛和深入,但是在乍暖还寒的2005年春季,我们可以感觉到网格将要带给网络远程教育的浓浓春意。
在具体应用上,网格的发展必然能够对目前和今后网络远程教育的海量资源进行甄别筛选,整合最优质的教育资源,极大限度地减少重复开发与投入,大大提高教育投入和学习投入的效价比。在网格环境中,教育已经不再按照学校划分,而是集各校所长,弃各校所短,在网络教育方面形成一体化。此时的学生不必要考虑所学习的是哪一个大学资源,也不必要考虑属于哪一个大学,他所得到的是经过网格严格筛选的最优质的教育资源。名师出高徒,这对于普遍提高学生的学习质量将会有重大的影响。而这种共享优质资源的情景,也正是我们国家教育部门一直以来极力倡导的。
在网格环境中开展学习,学习资源的定位将会极为准确。教师可以根据学生独特的特点提供资源,而学生则能够非常容易便捷地得到自己需要的与他人不同的学习内容。而且这些资源都是最直接地以最适当的方式传达给最适当的学生的。大海捞针的时代已经过去,学生得到的一切信息都是最有用的信息。这会节省教师和学生大量的时间,大大提高学习的效率。
网格所具有的大规模快速计算能力,也为网络远程教育提供了制作模拟实验课件的技术基础。这将大大加强学习的实践性,从而使网络远程教育在实验课程方面上一个新的台阶。
网格共享与协作的本质在教育上的应用,确实要从本质上改变教育。然而就目前的实践看,各个高校的共享与协作还是有一定的难度的,一方面这是知识产权的问题及利益问题,另一方面共享与协作也需要从网格的高度上解决一些技术问题。然而,这无法阻挡开放文化的大发展和普及,也无法阻挡网络远程教育的又一个春天的来临。
(《中国远程教育(资讯)》2005年第4期)
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