今天剛看到的，非常好的總結，雖然有極少問(wèn)題的答案值得推敲，但是總結出這些問(wèn)題和答案無(wú)疑是非常了不起的事情，非常佩服其作者。值得每個(gè)人好好學(xué)習一下。

說(shuō)明：

主題：網(wǎng)格

關(guān)于題目難度的解釋?zhuān)?/span>      

★                  了解概念，基礎題目

★★              理解概念，有所擴展

★★★           引用實(shí)例，開(kāi)放性問(wèn)題（答案可能不唯一）

針對難度的題目數目統計：

       ★                  17題

       ★★              22題

       ★★★           11題

題目

1，請解釋五層沙漏結構的概念?！?/span>

答：

五層沙漏結構是一種早期的抽象層次結構，以“協(xié)議”為中心，強調協(xié)議在網(wǎng)格的資源共享和互操作中的地位。通過(guò)協(xié)議實(shí)現一種機制，使得虛擬組織的用戶(hù)與資源之間可以進(jìn)行資源使用的協(xié)商、建立共享關(guān)系，并且可以進(jìn)一步管理和開(kāi)發(fā)新的共享關(guān)系。這一標準化的開(kāi)放結構對網(wǎng)格的擴展性、互操作性、一致性以及代碼共享都很有好處。下圖為五層沙漏結構的典型結構圖。

五層結構之所以形如沙漏，是由各部分協(xié)議數量的分布不均勻引起的?？紤]到核心的移植、升級的方便性，核心部分的協(xié)議數量相對比較少 (例如Internet上的TCP和HTTP)，對于其最核心的部分，要實(shí)現上層協(xié)議（沙漏的頂層）向核心協(xié)議的映射，同時(shí)實(shí)現核心協(xié)議向下層協(xié)議（沙漏的底層）的映射。按照定義，核心協(xié)議的數量不能太多，這樣核心協(xié)議就成了一個(gè)協(xié)議層次結構的瓶頸。在五層結構中，資源層和連接層共同組成這一核心的瓶頸部分，它促進(jìn)了單獨的資源共享。

2，請解釋OGSA的概念?！?/span>

答：

開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)結構OGSA（Open Grid Services Architecture）是Global Grid Forum 4的重要標準建議，是繼五層沙漏結構之后最重要、也是目前最新的一種網(wǎng)格體系結構，被成為下一代的網(wǎng)格結構。其中心思想是：以服務(wù)為中心的模型；同一的Web Service框架；突破科技應用領(lǐng)域。建造OGSA的兩大支撐技術(shù)是網(wǎng)格技術(shù)（如Globus軟件包）和Web Service。五層模型與OGSA都相當重視互操作性，但OGSA更強調服務(wù)的觀(guān)點(diǎn)，將互操作性問(wèn)題轉化為定義服務(wù)的接口和識別激活特定接口的協(xié)議。

3，五層沙漏結構自下到上分別為（）?！?/span>

（A）構造層、資源層、連接層、匯聚層、應用層

（B）構造層、連接層、資源層、匯聚層、應用層

（C）構造層、連接層、匯聚層、資源層、應用層

（D）資源層、連接層、構造層、匯聚層、應用層

（E）應用層、連接層、匯聚層、構造層、資源層

答：

選B。

4，下面對五層沙漏結構中各層作用描述錯誤的是（）?！?/span>

（A）構造層：定義了一些對單個(gè)的資源共享操作協(xié)議

（B）連通層：定義了Grid網(wǎng)絡(luò )事務(wù)處理的通信和驗證協(xié)議，基于Internet協(xié)議

（C）資源層：提供一套對局部資源控制的工具和接口

（D）聚合層：提供多個(gè)資源協(xié)同工作

（E）應用層：提供Grid的系統開(kāi)發(fā)和應用開(kāi)發(fā)工具、環(huán)境

答：

       選AC。

5，Ian Foster提出的判斷是否網(wǎng)格的三個(gè)標準是什么？★

答：

網(wǎng)格必須同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件：

（1）在非集中控制的環(huán)境中協(xié)同使用資源；

（2）使用標準的、開(kāi)放的和通用的協(xié)議和接口

（3）提供非平凡的服務(wù)。

（參考2002 年7 月Ian Foster的《什么是網(wǎng)格？判斷是否網(wǎng)格的三個(gè)標準》）

6，下面列出的網(wǎng)格服務(wù)接口中，（）是已有服務(wù)接口，其中（）接口是必須的?！?/span>

（A）GridService

（B）Registry

（C）Factory

（D）WebService

（E）HandleMap

答：

       選（ABCE），選（A）。

7，網(wǎng)格核心服務(wù)技術(shù)包括哪些？★

答：

（1）       高性能調度技術(shù)；

（2）       高吞吐率資源管理技術(shù)；

（3）       性能數據收集、分析和可視化技術(shù)；

（4）       安全技術(shù)。

8，網(wǎng)格應用主要分為（）這幾個(gè)主要部分?！?/span>

（A）分布式超級計算

（B）分布式儀器系統

（C）分布式存儲系統

（D）遠程沉浸

（E）數據密集型計算

答：

       選ABDE。

9，Globus項目的實(shí)現目標是什么？Globus系統主要有哪些部分組成？★

答：

       Globus項目發(fā)起于20世紀90年代中期，最初的目的是希望把美國境內的各個(gè)高性能計算中心通過(guò)高性能網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)，方便美國的大學(xué)和研究機構使用，提高高性能計算機的使用效率。目前，Globus項目把在商業(yè)計算領(lǐng)域中的Web Service技術(shù)融和在一起，希望不僅僅局限于科學(xué)計算領(lǐng)域，還能夠對各種商業(yè)應用進(jìn)行廣泛的、基礎性的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境支持，實(shí)現更方便的信息共享和互操作，從而對商業(yè)模式、人員的工作方式和生活方式產(chǎn)生深遠的影響。Globus目前的主要工作是建立支持網(wǎng)格計算的通用協(xié)議，開(kāi)發(fā)支持網(wǎng)格計算的服務(wù)，實(shí)現支持網(wǎng)格計算環(huán)境的軟件開(kāi)發(fā)工具。

       Globus系統的主要組成部分有：

（1）       網(wǎng)格安全基礎設施（GSI），負責在廣域網(wǎng)絡(luò )下的安全認證和加密通信，提供單點(diǎn)登錄功能、遠地身份鑒別功能、數據傳輸加密功能等，提供了基于GSI協(xié)議的接口，是保證網(wǎng)格計算安全性的核心部分。

（2）       Globus資源分配管理（GRAM），負責遠程應用的資源請求處理、遠程任務(wù)調度處理、遠程任務(wù)管理等工作，負責對資源描述語(yǔ)言信息的解析和處理工作，是網(wǎng)格計算環(huán)境中的任務(wù)執行中心。

（3）       元計算目錄服務(wù)（MDS），主要完成對網(wǎng)格計算環(huán)境中信息的發(fā)現、注冊、查詢(xún)、修改等工作，提供對網(wǎng)格計算環(huán)境的一個(gè)真實(shí)、實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)反應，是網(wǎng)格計算環(huán)境中的信息服務(wù)中心。

（4）       全局二級存儲服務(wù)（GASS），簡(jiǎn)化在Globus環(huán)境中應用程序對遠程文件I/O的操作，使得使用UNIX和標準C語(yǔ)言I/O庫的應用程序基本不用改動(dòng)就可以在Globus環(huán)境中中興，是一個(gè)支持網(wǎng)格計算環(huán)境遠程I/O訪(fǎng)問(wèn)的中間件。

（5）       網(wǎng)格FTP服務(wù)，是一個(gè)高性能、安全、可靠的數據傳輸協(xié)議，并對高帶寬的廣域網(wǎng)絡(luò )環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化，是網(wǎng)格計算環(huán)境中的數據傳輸工具。

（6）       Globus復制管理，將部分相關(guān)數據只能的放置在距離科學(xué)應用程序最近的位置，使得科學(xué)應用程序可以快速的對數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

10，什么是網(wǎng)格，網(wǎng)格的目標？★

答：

網(wǎng)格是從電力網(wǎng)格中借鑒過(guò)來(lái)的一個(gè)概念，原本是希望計算力和計算資源能夠象電力一樣，“打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)就可以使用”，不用去關(guān)心是誰(shuí)、如何提供的這些服務(wù)。網(wǎng)格的目標是抽象并量化計算資源，隨時(shí)隨地能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò )“定額”完成“定量”的計算相關(guān)的工作。

11，網(wǎng)格的本質(zhì)特征是什么？★

答：

網(wǎng)格的本質(zhì)特征是：分布與資源共享：分布是網(wǎng)格最本源的特征，網(wǎng)格是通過(guò)集中分散的資源來(lái)完成計算的，資源的共享是一種集中資源的手段高度抽象：把計算力和所有的計算資源高度抽象成為用戶(hù)可見(jiàn)的“電源接線(xiàn)板”，其它的東西對用戶(hù)透明。自相似：在大尺度上和小尺度上有相同或者類(lèi)似的規律動(dòng)態(tài)性和多樣性：和電力網(wǎng)格一樣，用戶(hù)的需求是變化的，所以動(dòng)態(tài)性是網(wǎng)格需要考慮的一個(gè)基本問(wèn)題自治性與管理的多重性：網(wǎng)格節點(diǎn)內部的自治和外部的受控整合是網(wǎng)格的一個(gè)特征，分層的資源需要層次化的管理，而分層來(lái)自于網(wǎng)格節點(diǎn)的歸屬問(wèn)題和性能方面的考慮。

12，網(wǎng)格在應用領(lǐng)域體現出來(lái)的優(yōu)勢主要是    、    ?！?/span>

答：

高性能、低成本。

13，網(wǎng)格的主要有那些體系結構？★

答：

Foster等在早些時(shí)候提出的五層沙漏結構，從底層開(kāi)始分別為構造層、連接層、資源層、匯聚層和應用層，這是早期的網(wǎng)格體系結構，后來(lái)OGSA的出現使得這種體系結構已經(jīng)淡化了。美國Globus項目提出的網(wǎng)格體系結構模型采用本地服務(wù)層、核心服務(wù)層、高層服務(wù)與工具層、應用層四層結構。在此基礎上，美國的Argonne國家實(shí)驗室、芝加哥大學(xué)、南加州大學(xué)和IBM公司共同提出了開(kāi)放式網(wǎng)格服務(wù)體系結構(OGSA)。OGSA采用纖維層、聯(lián)絡(luò )層、資源層、協(xié)作層、應用層五層結構。

14，網(wǎng)格（Grid）的起源是什么？★

答：

“網(wǎng)格”（Grid）一詞來(lái)源于人們熟悉的電力網(wǎng)（Power Grid）。目前對計算力的需求正在持續不斷地增長(cháng)。高速網(wǎng)絡(luò )、功能和性能更加強大的大規模計算系統、高性能存儲系統以及高級數據分析軟件的應用為解決商業(yè)領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域的計算問(wèn)題帶來(lái)了希望。但是利用這些新的能力意味著(zhù)應付不斷增加的工作負荷要求所帶來(lái)的空前挑戰。當一個(gè)組織機構在努力保持競爭力的時(shí)候他們面臨許多前所未有的挑戰：減少計算費用、增加計算吞吐量、加快對市場(chǎng)的響應、改進(jìn)生產(chǎn)服務(wù)質(zhì)量和產(chǎn)品創(chuàng )新等都是非常重要的。一個(gè)組織機構在硬件方面的投資需要謹慎地進(jìn)行權衡，并且必須找到利用可得資源完成更多工作的方法。盡管對計算力的需求是非常大的，但是許多現有的系統都沒(méi)有得到充分利用。其中一些單個(gè)服務(wù)器也許滿(mǎn)負荷工作，但是大多數系統卻不是滿(mǎn)負荷工作的，使許多計算周期沒(méi)有使用，而實(shí)際上這些計算周期可以用于滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的計算資源需求。網(wǎng)格計算使組織機構可以更加有效地和靈活地用他們的分布式計算資源，從現有的系統中獲取更加有用的計算力，幫助組織機構獲得競爭優(yōu)勢。

15，Globus項目的網(wǎng)格安全基礎設施GSI重要集中在網(wǎng)絡(luò )的    和    ，并強調與現有分布式安全技術(shù)的融和。GSI基于    加密體系，采用    認證和    通信協(xié)議，并對它們進(jìn)行了一定的擴展，使得GSI可以支持單點(diǎn)登錄?！?/span>

答：

       傳輸層、應用層、公鑰、X.509、SSL。

16，下面選項中，哪些是常用網(wǎng)格應用程序開(kāi)發(fā)工具（）?！?/span>

（A）CoG Kits

（B）GT3

（C）Java CoG Kit

（D）MPICH-G2

（E）CORBA

答：

       選ABCD。

17，Globus的數據管理主要組成部分包括哪些內容？★

答：

（1）       全局二級存儲服務(wù)GASS，通過(guò)GASS可以簡(jiǎn)化在Globus環(huán)境中應用程序對遠程文件I/O的操作，使得使用UNIX和標準C語(yǔ)言I/O庫的應用程序基本上不用改動(dòng)就可以在Globus環(huán)境中運行；

（2）       網(wǎng)格FTP服務(wù)，GridFTP支持第三方傳輸、斷點(diǎn)續傳、并行傳輸、與GSI結合的安全認證、緩存等特性，是網(wǎng)格計算環(huán)境中的數據傳輸工具；

（3）       Globus復制管理，復制管理是一大類(lèi)科學(xué)應用程序中需要考慮的重要問(wèn)題，由于存在對大型遠程文件的訪(fǎng)問(wèn)，Globus復制目錄通過(guò)把部分相關(guān)數據智能的放置在離科學(xué)應用程序最近的位置，使得科學(xué)應用程序可以快速的對數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

18，首款用于網(wǎng)格計算的數據庫應用服務(wù)器已經(jīng)正式面市，這款產(chǎn)品是（）?！铩?/span>

（A）Microsoft SQL 2004

（B）Oracle 10g

（C）GridBase

（D）DB2 for Grid

（E）Sybase

19，網(wǎng)格的五個(gè)主要應用領(lǐng)域：分布式超級計算、分布式儀器系統、數據密集型計算、遠程沉浸和信息集成。實(shí)際上，這五個(gè)應用在現在的萬(wàn)維網(wǎng)上也能實(shí)現，那么網(wǎng)格在這些應用領(lǐng)域的優(yōu)勢體現在什么地方？★★

答：

網(wǎng)格的優(yōu)勢體現在按需計算各取所愿上。按需計算的網(wǎng)格代表了量子化基本單元、格式化資源共享、形式化公共協(xié)議和公理化組合創(chuàng )新的思想。網(wǎng)格是可視、可譜、可拓和可控的策略性創(chuàng )新工具，能從體系結構上推動(dòng)智能計算機和網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展。

20，網(wǎng)格體系結構的基本要求包括哪些內容？★★

答：

（1）為應用提供單一分布資源全局視圖和聚集各種分布的自治資源成為一個(gè)系統，不能破壞現有系統，不導致應用程序的重新編寫(xiě)；

（2）不同組織之間的資源共享互操作是必不可少的，可以對資源直接訪(fǎng)問(wèn)而不單單是文件共享和交換，具體體現在各種資源構件之間和機制之間；

（3）有一套標準的協(xié)議是至關(guān)重要的，在遵守標準協(xié)議的前提下，才能使允許跨節點(diǎn)的協(xié)同工作、允許基礎下部組織共享成為可能；沒(méi)有標準的協(xié)議，互操作和共享很難實(shí)現，重復開(kāi)發(fā)和安裝不可避免；

（4）從Grid實(shí)現者的角度來(lái)看，網(wǎng)格體系結構是一個(gè)層次型中間件服務(wù)集合，按照現代軟件系統的設計原則，以服務(wù)的方式為應用工具和應用的開(kāi)發(fā)提供支持，而服務(wù)的實(shí)現必須能夠自由地使用各個(gè)層次上的功能和服務(wù)進(jìn)行構造。

21，下圖是一個(gè)數據挖掘的例子，它是基于     結構實(shí)現的，認證是在圖示中的第    步完成的?！铩?/span>

答：

       OGSA結構，2。

22，請解釋網(wǎng)格計算和Web Service的關(guān)系?！铩?/span>

答：

       網(wǎng)格計算與Web Service之間存在著(zhù)密切的關(guān)系：Web Service的核心是在大的異構網(wǎng)絡(luò )上將各種應用連接起來(lái)，借助于Web標準UDDI、WSDL和XML/SOAP等將Internet從一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步發(fā)展到一個(gè)應用平臺。當越來(lái)越多的Web Service實(shí)現后，應用的各種特征將會(huì )隨之改變。一些應用就可以根據需要或者是根據可以得到的功能，從可得的服務(wù)中來(lái)動(dòng)態(tài)構造。

OGSA吸納了許多Web服務(wù)標準，如Web服務(wù)描述語(yǔ)言（WSDL）、簡(jiǎn)單對象訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議（SOAP）、輕目錄訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議（LDAP）、Web服務(wù)探測（WS-Inspection）等。這些標準用于定位、調度計算資源并保證它們的安全。OGSA采用Web服務(wù)框架的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，通過(guò)注冊和發(fā)現接口定義和終端實(shí)現描述以及動(dòng)態(tài)產(chǎn)生特定接口綁定的代理，在異構環(huán)境中能夠支持服務(wù)的動(dòng)態(tài)發(fā)現和合成。另一方面，由于Web服務(wù)機制在商業(yè)應用領(lǐng)域廣泛采用，OGSA采用Web服務(wù)框架使人們能夠利用許多現有的開(kāi)發(fā)工具和擴展服務(wù)，如產(chǎn)生語(yǔ)言綁定的WSDL處理器。

       有些人認為Web Service和Grid Service都需要發(fā)現服務(wù)，進(jìn)而將服務(wù)綁定，以集成到應用之中，于是把Web Service和Grid Service當成一回事，這是錯誤的。Web service強調永久服務(wù)的發(fā)現和調用，Web service的服務(wù)是無(wú)狀態(tài)的，但在網(wǎng)格環(huán)境中，必須也要支持瞬時(shí)服務(wù)實(shí)例, 動(dòng)態(tài)地創(chuàng )建和取消?？梢哉f(shuō)，Grid Service只是用了Web Service的一層外皮。

23，下圖是五層沙漏結構的系統還是OGSA的系統，并說(shuō)出你的理由?！铩?/span>

答：

       OSGA結構。因為從圖中可以看出，此系統實(shí)現了必須的Grid Service接口，并通過(guò)Miner Factory、DataBase Factory等接口provider的協(xié)作可以支持創(chuàng )建臨西服務(wù)。

24，OGSA有四個(gè)主要層次：物理與邏輯資源、定義網(wǎng)格服務(wù)的Web服務(wù)與OGSI擴展、基于OGSA架構的服務(wù)，以及網(wǎng)格應用程序。你怎樣理解這句話(huà)？★★

答：

       不完全正確。這句話(huà)描述的應該是服務(wù)網(wǎng)格，但對其他網(wǎng)格不一定合適，例如計算網(wǎng)格。

25，網(wǎng)格與分布式系統有何區別？★★

答：

       網(wǎng)格計算是一種新的高性能的分布式計算方法。網(wǎng)格計算作為新一代的分布式計算方法，與傳統分布式計算的主要區別在于在沒(méi)有集中控制機制的情況下，通過(guò)對計算資源進(jìn)行大規模共享，滿(mǎn)足應用對高性能計算要求，并且這種對計算資源進(jìn)行大規模共享是動(dòng)態(tài)的、柔性的、安全的和協(xié)作式的。

26，調度的目的在于使運行的大量應用在共享網(wǎng)格各種資源的同時(shí)獲得最大的性能。網(wǎng)格調度相對傳統高性能計算中的調度策略和技術(shù)不同之處在什么地方？★★

答：

       相對于傳統的高性能計算中的調度技術(shù)和策略，網(wǎng)格調度更加復雜。這是因為任何一個(gè)網(wǎng)格調度器都無(wú)法對所有的網(wǎng)格資源進(jìn)行管理，而只能使針對一定范圍內的網(wǎng)格資源。另外，網(wǎng)格資源還是動(dòng)態(tài)變化的。由于其他應用引起的資源競爭對性能影響很大，而且會(huì )經(jīng)常出現，網(wǎng)格資源的復雜多樣，不同類(lèi)型的資源會(huì )展示出不同的性能特征，而且相同類(lèi)型的資源由于共享等原因所展示的性能也是隨時(shí)間變化的。因此網(wǎng)格的調度，需要建立隨時(shí)間變化的性能預測模型，充分利用網(wǎng)格的動(dòng)態(tài)信息來(lái)表示網(wǎng)格性能的波動(dòng)，而且網(wǎng)格的調度必須考慮到多種多樣的環(huán)境和條件，這是由網(wǎng)格異構性和多樣性等特征所決定的。在網(wǎng)格調度中，還存在著(zhù)移植性、擴展性、效率、可重復性以及網(wǎng)格調度和本地調度結合等問(wèn)題，這些都是網(wǎng)格技術(shù)需要解決的問(wèn)題。

27， 闡述一下你對集群和網(wǎng)格之間相同和不同之處的理解?！铩?/span>

答：

他們都是分布式系統，目標很多相近的地方，共享和協(xié)同，所以技術(shù)上也有相似的地方。但是條件和環(huán)境不同，集群一般是同構（也有異構的），地域上十分近，要想性能越強就需要越近。一般是在一個(gè)屋子里面，至少也是在一個(gè)局域網(wǎng)范圍內。網(wǎng)格的范圍就廣的多了。無(wú)論從地域的廣度，還是系統組成的復雜性。網(wǎng)格的組成可以很復雜，包括專(zhuān)用存儲器，各種儀器設備等，當然其中也包括集群，各種類(lèi)型的硬件，各種不同的系統軟件，還有功能復雜的中間件。從分布式系統來(lái)說(shuō)，最集中的方式就是集群，最分散的方式就是網(wǎng)格。屬于分布式的兩端。

28，請問(wèn)網(wǎng)格如何分類(lèi)，并分別進(jìn)行解釋?！铩?/span>

答：

（1）計算網(wǎng)格：強調計算力獲取、管理等的網(wǎng)格；

（2）數據網(wǎng)格：強調數據存儲、管理、傳輸、處理的網(wǎng)格；

（3）訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)格：強調信息存儲、管理、傳輸、處理的網(wǎng)格；

（4）信息網(wǎng)格：強調數據存儲的網(wǎng)格；

（5）服務(wù)網(wǎng)格：強調應用服務(wù)集成的網(wǎng)格；

（6）知識網(wǎng)格：強調知識存儲、管理、傳輸、處理的網(wǎng)格；

（7）語(yǔ)義網(wǎng)格：強調語(yǔ)義解析的網(wǎng)格，實(shí)現語(yǔ)義互操作；

（8）訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)格：提供單一訪(fǎng)問(wèn)通道獲取網(wǎng)格資源的網(wǎng)格；

（9）網(wǎng)格門(mén)戶(hù)：提供網(wǎng)格單一訪(fǎng)問(wèn)通道。

29，介紹一些國外的主要網(wǎng)格項目的狀況？★★

答：

美國科學(xué)格網(wǎng)項目的目標是建立基于格網(wǎng)中間件Gridware）和系統工具的高級分布式計算基礎設施（ADCI）使能源部科學(xué)計算體系的可伸縮性滿(mǎn)足能源部?jì)炔靠茖W(xué)研究任務(wù)要求。    遠程分布式計算與通信項目的目標是創(chuàng )建一個(gè)用于訪(fǎng)問(wèn)美國能源部三個(gè)武器實(shí)驗室的具有可操作性的格網(wǎng)，以支持國防計劃中遠程計算和分布式計算這兩個(gè)關(guān)鍵戰略領(lǐng)域復雜的分析、設計、制造、認證功能。

地球系統格網(wǎng)（Earth System Grid II，ESG）項目由阿貢國家實(shí)驗室（Argonne National Laboratory）等五個(gè)國家實(shí)驗室的科學(xué)家聯(lián)合承擔。主要目標是解決從全球地球系統模型分析和發(fā)現知識所面臨的巨大挑戰，為下一代氣候研究提供一個(gè)無(wú)縫的強大的虛擬協(xié)同環(huán)境。

國家地震工程仿真格網(wǎng)的目標使地震研究人員能夠進(jìn)行各種地震工程實(shí)驗數據分析的大規模計算任務(wù)。

此外，目前美國正在進(jìn)行的格網(wǎng)計算研發(fā)項目還包括Globus、美國航空航天局（NASA）的信息動(dòng)力格網(wǎng)（Information Power Grid，IPG）、美國國家技術(shù)格網(wǎng)（National Technology Grid）、虛擬實(shí)驗室項目（Virtual Laboratory Project）、天體物理仿真合作實(shí)驗室（Astrophysics Simulation Collaboratory，ASC）、國際虛擬數據格網(wǎng)實(shí)驗室（International Virtual Data Grid Laboratory，iVDGL）等。

Globus目標構建一個(gè)格網(wǎng)軟件基礎設施。研究?jì)热莅ㄙY源管理、數據訪(fǎng)問(wèn)、應用開(kāi)發(fā)、格網(wǎng)安全等。目前全球許多用戶(hù)利用Globus工具包創(chuàng )建格網(wǎng)和開(kāi)發(fā)格網(wǎng)應用。

信息動(dòng)力格網(wǎng)的目標是為國家航空航天局科學(xué)研究任務(wù)提供持續、可靠的計算動(dòng)力源。

美國國家技術(shù)格網(wǎng)項目的目標是創(chuàng )建一個(gè)無(wú)縫集成的協(xié)同計算環(huán)境原型系統。

虛擬實(shí)驗室項目致力于研究、設計、開(kāi)發(fā)能夠幫助解決數據密集的、涉及大規模計算的分子生物學(xué)問(wèn)題的格網(wǎng)技術(shù)。

天體物理仿真合作實(shí)驗室項目的主要目標利用Cactus和Globus格網(wǎng)計算的研究成果為高級可視化交互和元計算提供大規模并行計算能力，實(shí)現在相對論天體物理學(xué)領(lǐng)域的大規模仿真。

國際虛擬數據格網(wǎng)實(shí)驗室項目由歐盟的數據格網(wǎng)（DataGrid）、美國的格網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò )（Grid Physics Network）和粒子物理數據格網(wǎng)（Particle Physics Data Grid）協(xié)作創(chuàng )建。

30，什么是P2P計算，與網(wǎng)格有什么關(guān)系？★★

答：

對等（P2P）計算是在Internet上實(shí)施分布式計算的新模式。在這種模式下，服務(wù)器與客戶(hù)端的界限消失了，網(wǎng)絡(luò )上的所有節點(diǎn)都可以“平等”共享其他節點(diǎn)的計算資源。IBM為對等下了如下定義：對等系統由若干互聯(lián)協(xié)作的計算機構成，且至少具有如下特征之一：系統依存于邊緣化（非中央式服務(wù)器）設備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從服務(wù)器的參與中受益；系統中成員同時(shí)扮演服務(wù)器與客戶(hù)機的角色；系統應用的用戶(hù)能夠意識到彼此的存在，構成一個(gè)虛擬或實(shí)際的群體。網(wǎng)格采用P2P計算體系結構。

31，何為元計算，與網(wǎng)格是什么關(guān)系？★★

答：

元計算技術(shù)是將一組通過(guò)廣域網(wǎng)連接起來(lái)的性質(zhì)不同的計算資源集合起來(lái)，作為一個(gè)單獨的計算環(huán)境向用戶(hù)提供計算服務(wù)。元計算系統的目標是使用戶(hù)能夠共享其中的計算資源并以合作的方式進(jìn)行計算。元計算前端主要解決最終用戶(hù)通過(guò)統一的界面來(lái)使用廣域網(wǎng)上各類(lèi)計算資源的問(wèn)題；元計算內核主要解決計算任務(wù)在廣域網(wǎng)中各種超級計算機上協(xié)作完成的問(wèn)題，提供一個(gè)完整的程序開(kāi)發(fā)和運行環(huán)境。當用戶(hù)提出計算請求時(shí)，計算問(wèn)題的執行代碼在系統內部的計算資源上進(jìn)行合理的調度和管理，最后得出運行結果并通過(guò)元計算前端反饋給最終用戶(hù)。一個(gè)良好的元計算系統主要由三個(gè)部分組成：一是盡量簡(jiǎn)單而又可靠的使用界面；二是資源管理系統；三是良好的編程模型和高效可靠的運行時(shí)環(huán)境。其中資源管理系統處于核心地位，它負責整個(gè)系統中各個(gè)資源的描述、變動(dòng)、分配與保護，與運行時(shí)系統密切合作，保證整個(gè)系統的正常運行。資源管理系統需要為不同級別的系統管理員提供強有力的工具或界面來(lái)對這些資源進(jìn)行控制和保護。元計算是網(wǎng)格計算的初級形態(tài)。

32，網(wǎng)格跟.net、corba,、jini、java的rmi、J2EE都是什么關(guān)系？★★

答：

網(wǎng)格融合了.net、corba、jini和java的rmi、J2EE思想，并從軟件集成擴展到CPU、存儲設備、儀器等硬件的集成。

33，OGSA與OGSI有什么關(guān)系★★

答：

OGSI規定了向網(wǎng)格發(fā)送處理請求時(shí)所使用的接口，相當于Web服務(wù)中的WSDL，在網(wǎng)格計算相關(guān)標準中處于核心地位。開(kāi)放式網(wǎng)格服務(wù)體系結構采用纖維層、聯(lián)絡(luò )層、資源層、協(xié)作層、應用層五層結構，網(wǎng)格是通過(guò)調用服務(wù)來(lái)構造應用的，這就涉及接口問(wèn)題。

OGSA是一個(gè)抽象的東西，里面沒(méi)有具體的內容，OGSA的推出要比OGSI早，OGSI是對OGSA的主要方面具體化、規范化。Globus是基于OGSI標準的一個(gè)實(shí)現。WSRF是和OGSI同一個(gè)層次的東西，是吸收了Web Service最新成果后，對OGSI的重構和發(fā)展。

34，網(wǎng)格與中間件是什么關(guān)系？★★

答：

網(wǎng)格中間件（Gridware）就是一種在網(wǎng)格中應用的中間件；現在的Globus Toolkit就是一種網(wǎng)格中間件，連接異質(zhì)的主機節點(diǎn)構成Globus網(wǎng)格。

35，網(wǎng)格跟IBM提出的自主計算有什么關(guān)系？★★

答：

“自主計算”的設想是將日益復雜的IT系統管理后臺化、自動(dòng)化和智能化，通過(guò)強大的中間件將異構網(wǎng)絡(luò )改造成真正意義上的和諧自主的數字神經(jīng)系統。網(wǎng)格本身就是一種自主計算。

36，國內的網(wǎng)格有那些項目，每個(gè)項目的目標如何，目前進(jìn)展如何？★★

答：

（1）              ACI工程的目標是把分布在不同地理位置的高性能計算機、貴重儀器、數據庫等用高速網(wǎng)絡(luò )連接在一起構成一臺虛擬計算機，用戶(hù)通過(guò)ACI共享資源、共同討論、合作開(kāi)展科研項目。

（2）              織女星計劃，Vega計劃以元數據、構件框架、智能體、格網(wǎng)公共信息協(xié)議和網(wǎng)格計算協(xié)議為主要研究突破點(diǎn)。

（3）              上海網(wǎng)格，海市政府將與IBM公司合作建立“城市網(wǎng)格”，整合全市范圍內的政府信息化資源，提高政府的公共服務(wù)能力和效率。

37，下圖是網(wǎng)格環(huán)境下安全認證證書(shū)的獲取過(guò)程示意圖，請在圖中圓圈中標注證書(shū)獲取過(guò)程的步驟?！铩?/span>

答：

38，下圖是Globus環(huán)境中的安全鑒別過(guò)程示意圖，并用數字標注了過(guò)程各步的次序，請為各步加上說(shuō)明?！铩?/span>

答：

39，網(wǎng)格的安全問(wèn)題的研究主要包括哪些內容？★★

答：

（1）集成方案：  著(zhù)重解決如何充分利用現有的服務(wù)以及接口并對其進(jìn)行抽象為可擴展的體系；

（2）協(xié)同工作能力解決方案：著(zhù)重解決如何在有著(zhù)不同安全機制和策略的虛擬組織中的服務(wù)的互相調用問(wèn)題；

（3）信任策略方案：著(zhù)重解決如何在動(dòng)態(tài)網(wǎng)格環(huán)境下定義、管理、執行信任策略。

40，下圖GSI認證過(guò)程的示意圖。圖表示了主機B認證主機A的過(guò)程，但是在示意圖中圓圈里面標注的認證過(guò)程步驟次序被人涂掉了，請填入正確的步驟次序?！铩铩?/span>

答：

41，你認為GSI授權還存在有哪些不足？★★★

答：

（1）       GSI要求每一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)資源的全局用戶(hù)都需要在本地資源服務(wù)器上擁有一個(gè)自己的賬號，每一個(gè)資源服務(wù)器都需要維護一個(gè)龐大笨拙的全局/本地映射表，這種授權機制難以擴展到擁有大量資源和大量用戶(hù)的大規模環(huán)境中。

（2）       GSI缺乏基于全局策略的具有良好擴展性的訪(fǎng)問(wèn)控制機制。

（3）       針對目前大規模網(wǎng)格環(huán)境中授權機制存在的問(wèn)題，我們提出了虛擬組織中的社區授權策略。

42，說(shuō)說(shuō)你對建造網(wǎng)格的建議?！铩铩?/span>

答：

（1）       爭取國家、政府的支持。

（2）       爭取大公司的支持。

（3）       創(chuàng )造商機，利用市場(chǎng)與經(jīng)濟杠桿。

（4）       從局部到整體。

（5）       同一的協(xié)議、規范。

43，有人提出網(wǎng)格作為一種計算能力，是否能提出一個(gè)計量單位，作為網(wǎng)格使用量的度量。就像電力網(wǎng)一樣，用戶(hù)擁有獨立的電表，根據電力的使用量付費。說(shuō)說(shuō)你對這種觀(guān)點(diǎn)的看法。 ★★★

答：

（答案A）應該付費。服務(wù)好的網(wǎng)格可以收取適當的費用。如：對計算網(wǎng)格可以按照使用的計算能力付費，對存儲網(wǎng)格可以按照存儲大小和服務(wù)時(shí)間收取費用。

（答案B）不應該付費。網(wǎng)格號稱(chēng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)，可以參考當前互聯(lián)網(wǎng)來(lái)判斷網(wǎng)格是否可以收費使用?；ヂ?lián)網(wǎng)上，人們提供資源和服務(wù)大多是資源的，其他人使用這些資源和服務(wù)是不用付費的，所以網(wǎng)格也不應該付費。

44，網(wǎng)格n年以后會(huì )不會(huì )取代現在的internet而成為網(wǎng)絡(luò )的最基礎設施？說(shuō)說(shuō)你的看法?！铩铩?/span>

答：

一種答案：不會(huì )，就像internet沒(méi)有取代PC一樣。他們處于不同的層次，解決不同的問(wèn)題。網(wǎng)格是以Web為基礎的，必然是建立在internet上。

45，網(wǎng)格被成為下一代互聯(lián)網(wǎng)。請你參考網(wǎng)格技術(shù)分析一下，網(wǎng)格時(shí)代下作為網(wǎng)格設備的計算機相對于現在的計算機應該在那些方面進(jìn)行提高？★★★

答：

1， 安全性：與對網(wǎng)絡(luò )環(huán)境相比，網(wǎng)格環(huán)境中，計算機更加地于網(wǎng)格，對于以網(wǎng)格設備的面貌出現的單個(gè)計算機，具有更高的安全性能要求。

2，個(gè)體與集體關(guān)系：每一個(gè)計算機（網(wǎng)格設備）都是網(wǎng)格集體中的成員，對于網(wǎng)格應用而言，網(wǎng)格是一個(gè)整體，不管任務(wù)（或應用）從什么設備提交，都是利用整個(gè)網(wǎng)格的資源來(lái)執行的。即一個(gè)在大型計算機上運行的任務(wù)可以通過(guò)甚至手機來(lái)運行。在網(wǎng)格中，個(gè)體的特色將被最大限度地淹沒(méi)在網(wǎng)格社會(huì )中。 即我們可以在PC計算機上運行某個(gè)應用，如Word，也可以在手機上運行同一個(gè)應用，甚至可以把在PC機上運行一半的Word，移植到手機上繼續運行下去，而網(wǎng)格應用本身并沒(méi)有察覺(jué)這個(gè)變化。

因此，為了適應網(wǎng)格環(huán)境，現在的計算機需要提高安全性，并方便于進(jìn)行分布式計算，就需要從硬件、操作系統、應用程序體系結構、通信等方面進(jìn)行提高。

46，某單位需要上一個(gè)系統，需求是：1，絕大多數需要集成的系統是數據庫系統；2，對信息的變化要求能夠有實(shí)時(shí)響應的能力；3，機構的組織要求分級。請考慮該單位是否適合使用網(wǎng)格平臺來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題？★★★

答：

網(wǎng)格對數據庫的支持現階段還不夠好，針對具體的應用開(kāi)發(fā)grid service好像不是很合適，完全不具備普遍性；網(wǎng)格大多還是屬于一個(gè)被動(dòng)式的系統，即要求用戶(hù)主動(dòng)去申請服務(wù)，是一種拖的方式，而該單位的需求更多的需要是一種拉的方式；而網(wǎng)格中用的模型更多的是一種對等的模型，而不是分級模型。

該單位的問(wèn)題應該有現成商業(yè)軟件能夠完成，不過(guò)價(jià)格應該比較昂貴。沒(méi)有現成的網(wǎng)格平臺能夠簡(jiǎn)單的把該單位的系統集成進(jìn)去并滿(mǎn)足要求，想做也要自己做開(kāi)發(fā)，考慮到開(kāi)發(fā)成本、維護等問(wèn)題，代價(jià)勢必更高，所以使用網(wǎng)格平臺是不合適的。

47，如果把網(wǎng)格比作一臺虛擬的超級計算機，網(wǎng)格計算類(lèi)似CPU的功能，數據網(wǎng)格類(lèi)似磁盤(pán)的功能，那么數據線(xiàn)、主板、顯卡這些又是什么呢？★★★

答：

       這里存在一個(gè)誤區：我們不能在把網(wǎng)格當成網(wǎng)格計算機的時(shí)候，又把網(wǎng)格看成中間件的形式。當把網(wǎng)格看成中間件的時(shí)候，網(wǎng)格就不能是一個(gè)計算機，因為原有計算模型沒(méi)有改變。

網(wǎng)格計算機是在“分布式”系統之上構筑的虛擬計算機，因此其計算模型要有根本改變，即不是馮絡(luò )伊曼機構，也不應該是圖靈機模型。

       如果一定要給網(wǎng)格環(huán)境下的“數據線(xiàn)、主板、顯卡”等概念匹配到具體的網(wǎng)格設備上，可以這樣理解：“數據線(xiàn)、主板”則是通信網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)注冊站，“顯卡、顯示器”則是PC終端。不過(guò)這樣的匹配就有些牽強了。

48，網(wǎng)格是一種新技術(shù)，任何新技術(shù)或多或少都會(huì )帶有泡沫的成分？你是否贊成？網(wǎng)格技術(shù)是否也帶有泡沫的色彩？從總體上看，網(wǎng)格技術(shù)目前的發(fā)展，是處在一個(gè)什么狀況？網(wǎng)格離實(shí)際應用，離商業(yè)應用還有多遠？網(wǎng)格需要經(jīng)歷幾個(gè)階段，才能走向真正的商用？網(wǎng)格想要得到廣泛的商業(yè)應用，是否會(huì )遇到一些阻礙？★★★

答：

       （1）不贊成，技術(shù)本身沒(méi)有泡沫，泡沫是商業(yè)炒作產(chǎn)生的?，F在已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)炒作了。

（2）技術(shù)上出于研究開(kāi)發(fā)階段，商業(yè)上出于炒作期，即處于預熱期。

       （3）2到3年時(shí)間。

（4）原型應用系統開(kāi)發(fā)、網(wǎng)格標準化（規范、協(xié)議）、成熟的商業(yè)模式。

（5）是的，例如安全問(wèn)題、計費問(wèn)題等。

49，國際上所設想的計算網(wǎng)格的普遍形式是任務(wù)可以跨結點(diǎn)進(jìn)行分布運算，但是目前階段的網(wǎng)絡(luò )條件和研究水平尚不能有效地支持這一設想，于是有人提出可以用網(wǎng)格構成“計算池”。“網(wǎng)格計算池”有以下特點(diǎn)：（1）計算資源共享；（2）不把一個(gè)任務(wù)分解成N個(gè)子任務(wù)，而只是安排在其中一臺合適的機器上運行；（3）通過(guò)Web提交任務(wù)和查看結果。請你對“網(wǎng)格計算池”的這三個(gè)特點(diǎn)給出你的評價(jià)?！铩铩?/span>

答：

（1）計算資源共享可以提高資源的利用率和服務(wù)質(zhì)量，但需要實(shí)驗證明；

（2）現在只有極少的任務(wù)是任何單臺高性能計算機都無(wú)法處理的。這條限定可以避免分解任務(wù)的復雜性（同時(shí)降低用戶(hù)使用高性能計算的門(mén)檻），而且更重要的是，避免任務(wù)子模塊之間頻繁通信造成的性能下降。

（3）通過(guò)Web提交任務(wù)和查看結果。這可以大大方便用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)高性能計算機：用戶(hù)不必出差，不必到實(shí)驗室排隊，在家中就可以24小時(shí)提交和運行任務(wù)。而且一般來(lái)說(shuō)，任務(wù)提交和返回結果的通信量相比計算時(shí)的內部通信量是很小的。

50，根據你對存儲網(wǎng)格的理解，設計一個(gè)應用在局域網(wǎng)內部的虛擬化存儲系統?！铩铩?/span>

答：

       系統結構如圖所示

整個(gè)系統主要包括存儲服務(wù)點(diǎn)SSP(Storage Service Point)、 全局命名服務(wù)器GNS ( Global Name Server)、資源管理器RM(Resource Manager)、認證中心CA(Certificate Authority)、 客戶(hù)端、存儲代理SA(Storage Agent)以及可視化管理。

SSP是整個(gè)系統的入口，對系統所有模塊的訪(fǎng)問(wèn)都通過(guò)SSP，它主要提供FTP接口、CA接口、RM接口和GNS接口；系統中SSP的個(gè)數可以根據需要動(dòng)態(tài)增加；SSP接管了傳統方案中GNS的部分功能，減輕了GNS的負載，提高了系統的可擴展性。

GNS負責系統的元數據管理，主要包括元數據操作接口、元數據容錯系統、元數據搜索系統。

RM包括資源調度模塊和副本管理模塊，其主要負責資源的申請和調度，同時(shí)提供透明的副本創(chuàng )建和選擇策略。

客戶(hù)端目前支持三種形式：通用FTP客戶(hù)端、文件訪(fǎng)問(wèn)接口和特制客戶(hù)端。用戶(hù)通過(guò)系統提供的特制客戶(hù)端，不但能夠進(jìn)行用戶(hù)組操作，具有搜索和共享等功能，還可以獲得更高性能的服務(wù)。

CA包含證書(shū)管理系統，主要負責系統的安全性和數據的訪(fǎng)問(wèn)控制，同時(shí)它記錄了用戶(hù)的注冊信息。

SA屏蔽了存儲資源的多樣性，為系統提供統一存儲訪(fǎng)問(wèn)接口，同時(shí)提供了文件操作方式和擴展的FTP操作方式，另外它對文件復制管理操作提供支持，為高效傳輸提供服務(wù)。