网格技术实现计算资源共享—世界各地的网格项目

来源：作者：出处：巧巧读书 2006-05-30 进入讨论组

网格不仅是推进大科学的重要基础设施，而且是it与生物技术和纳米技术融合不可或缺的基础，因此，美国和欧洲各国正在积极地实施国家网格项目。这里主要介绍美国、欧洲和亚洲诸国的情况。

1. 美国

网格技术起源于美国通过网络使用超级计算机的研究，所以，在网格技术开发和网格示范系统方面，美国已有了多年丰富的资源积累。为了进一步促进网格技术、大型示范系统和网格应用的发展，美国继续积极地活动(见表1)。

例如，在国家科学基金会的“太网格”项目中，以太字节级处理大量数据的研究正在进行之中。4个全国性计算中心正在建设一个大规模集成示范系统，拟将处理能力共有13.6 太次浮点运算并有576太字节存储空间的高性能计算机与40gbps(吉位/每秒)高速网络连接。另一个项目是，国家卫生研究院的生物医学信息学研究网络。通过这一项目，由加州大学牵头，全国10家研究机构参加使脑活动视觉化和共享所得数据的网格开发，以便研究阿尔茨海默氏症和其他疾病。

同时，“9•11”事件后，美国政府一直讨论加强国土安全的措施，其中，提防网络恐怖袭击是一个关键。他们正在评论其网格项目的安全，因此网格领域的安全问题会成为优先领域。

2. 欧洲

英国2000年出台了一项称为e-science的计划,其目标是，利用it技术来促进和加速科学研究活动。特别是，英国政府正在积极推动以网格为基础的项目，以便实现分布在世界各地的昂贵计算机、实验室设备和大规模数据集的共享。作为英国的网格基础设施，他们已在全国确定了9个国家e-science中心，并且正在建设通过高速网络连接高性能计算机的网格。这一网格应用跨越高能物理、基因组学、生物技术、蛋白质结构解析、医疗保健、环境、气候学、天文学、化学和材料等许多领域。领导e-science计划的john taylor说：“就英国而言，网格是参与全球科学研究的重要基础设施。”

尽管欧洲各国国内没有超级计算机制造商，但是他们积累了大量超级计算机应用的专业知识，并且很早就着手开展网格应用活动。欧盟的代表性项目是处理大规模数据的欧盟数据网格。此项目由欧洲核子研究中心(cern)牵头，并与美国和日本合作。为了更好地适应欧盟项目实施的需要，欧盟的网格项目通常旨在建设一个共同的研究基础设施。除了英国的项目以外，欧洲正在实施的网格项目有：德国的网格体系结构(unicore)、意大利国家核物理研究所网格和荷兰的基于网格的阿姆斯特丹虚拟实验室(见表2和表3)。

表2 欧洲主要的网格项目

项目	参与机构	预算	期限	目标
第六个框架计划(fp6)中的网格	－	ec 3亿欧元/5年	2003~2007年	fp6涵盖it、生物技术、纳米技术、天文学、食品、环境、能源和知识社会。计划共投资3亿欧元构建各领域的网格。
欧盟数据网格	欧洲核研究中心(cern)，海德堡大学，英国ibm，法国国家科学研究中心，意大利国家核物理研究院，英国粒子物理与天文研究理事会(pparc)，sara等	ec 980万欧元/3年	2001~2003年	通过网格网实时执行皮字节数据处理
eurogrid	forschungszentrum，pallas gmbh，挪威卑尔根大学，法国国家科学研究中心，华沙大学，曼彻斯特大学，瑞士苏黎世高等技术学院等	－	2001~2003年	网格应用开发：分子生物模拟、气象预测、cae仿真、网格中间件开发
网格协议项目(grip)	南安普敦大学，deutcherwetterdienst,曼彻斯特大学，华沙大学,pallas gmbh，等	ec	2002~2003年	建立起unicore和globus之间的兼容性
mammogrid	西英格兰大学，比萨大学，牛津大学，剑桥大学，mirada solutions等	ec	2002~2005年	开发卫生保健研究的乳房x线照片数据库

表3 英国主要的网格项目

项目	参与机构	预算	期限	目标
e-科学	－	1.2亿英镑/3年	2001~2004年	利用网格发展推进科学研究的基础项目，其中7500万英镑用于网格应用开发。
网格粒子物理学	伯明翰大学，布里斯托尔大学，剑桥大学，爱丁堡大学，格拉斯哥大学，兰开斯特大学，利物浦大学，曼彻斯特大学，牛津大学，雪菲尔德大学，苏塞克斯，皇家学院，cern等	贸工部(dti) pparc 1700万英镑/3年	－	由欧盟数据网格(cern)、美国griphyn和ppgrid共同开展的粒子物理研究。
astro grid	爱丁堡大学，莱斯特大学，剑桥大学，贝尔发斯特女王大学等	dti pparc 500万英镑	2001~2004年	欧盟avo和美国nvo共同开展的天文学观测和研究。
dame(分布式飞机保养环境)	约克大学，牛津大学，雪菲尔德大学，利兹大学等	英国dti工程与自然科学研究理事会(epsrc) 300万英镑	2002~2004年	在飞机的保养中，共享航空数据和发动机数据等。
reality grid	伦敦大学，曼彻斯特大学，爱丁堡大学，拉夫堡大学，牛津大学等	dti epsrc 300万英镑	－	材料研究的工具
mygrid	曼彻斯特大学，南安普敦大学，诺丁汉大学，纽卡斯尔大学，雪菲尔德大学等	dti epsrc 300万英镑	2001年开始	建设一种环境，在此环境中，it工程师和医生都可以使用生物数据和其他数据。
生物、医学和环境科学	计划中	dti 2300万英镑	－	生物、医学和环境科学领域中的网格。

3. 日本

在it实验室里，日本2001年开始实施一个旨在建设虚拟实验室的项目，在这个项目中，日本原子能研究所、理化研究所和其他研究机构参与通过通信网络利用超级计算机的共同研究环境。凭借2001财年追加的预算资金，日本实施了更多以网格为导向的项目，如产业技术综合研究所的网格研究中心的建立，东京工业大学校园网格的建设。2002财年，由大阪大学领导的生物网格项目启动，此外，东京大学、德岛大学、理化学研究所等机构也开始建设生物网格。2003财年计划开展全面的网格建设活动，努力创造世界最高水平的网格，而“商业网格”项目是开发软件应用使网格可以进行灵活服务的一次尝试。而且，通过2000年开始实施的超级sinet项目，大学和国立研究所的计算中心都被连接到高速网上，形成构建网格的重要基础设施(见表4)。

表4 日本主要的网格项目

项目	参与机构	预算	期限	目标
以it为基础的实验室(itbl)	原子能研究所，理化学研究所等	文部科学省50亿日元，2000年共52亿日元，2001年27亿日元	2000年开始	建设通过超级sinet连接超级计算机的虚拟研究环境
科学研究费特定领域研究“情报学”a05网格	大阪大学，东京工业大学，国立天文台等	文部科学省 8亿日元/5年	2001~2005年	大阪大学的医疗网格，东京工业大学松冈研究组的p2p数据网格，国立天文台等
东京工业大学校园网格	东京工业大学	2001年追加预算2亿日元	2001年	构建大学校园网格
大阪大学生物网格中心	大阪大学	2001年追加预算2亿日元	2001年	建设网格基础设施
e科学实现项目“超级计算机网络建设”	大阪大学等	文部科学省2002年5.5亿日元	2002~2006年	开发联结大规模数据网格和计算网格的技术
网络计算技术开发项目“网格集群联盟”	产业技术综合研究所、东京工业大学，筑波大学阿，东京大学	经济产业省13亿日元/5年	2002~2006年	实现集群技术、网格技术和10皮字节级大容量数据处理

4. 亚洲

在亚洲，正在从事网格研究的主要国家和地区有中国、韩国、新加坡和中国台湾。日本通过亚太网格(apgrid)和亚太应用软件及网格中间件会议(pragma)，主动促进地区网格发展。pragma是包括美国和澳大利亚在内的亚太地区的网格活动促进组织。亚洲国家正在积极实施网格项目，以便迅速赶上国际水平(见表5)。

表5 中国和韩国主要的网格项目

项目	参与机构	预算	期限	目标
韩国网格计划	以韩国科技信息研究所(kisti)为主	43亿日元/韩国信息通信省(不包括nw)	2002~2006年	网格中间件开发，数据存取，应用开发(预算的50%用于应用开发)
中国计算网格	中国科学院	4000万美元/中国科技部	－	通过网格将10个高性能计算机中心(hpc)连接在网络上，应用之一是基因组研究。