從2000年起中國(guó)開始網(wǎng)格技術(shù)的研究,始于高性能計(jì)算領(lǐng)域。如清華大學(xué)的先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施ACI(Advanced Computational
Infrastructure),中科院計(jì)算所的國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境NHPCE。2002年以后,“863”計(jì)劃提出了中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格項(xiàng)目CNGrid,教育部與IBM合作的中國(guó)教研網(wǎng)格項(xiàng)目ChinaGrid,它通過原有教研網(wǎng)將全國(guó)100所“211”重點(diǎn)大學(xué)聯(lián)網(wǎng)。2002年12月上海信息網(wǎng)格ShanghaiGrid啟動(dòng),是我國(guó)首個(gè)以城市綜合信息服務(wù)為目標(biāo)的城市網(wǎng)格。
盡管網(wǎng)格的概念、技術(shù)及應(yīng)用還不成熟,但建設(shè)、發(fā)展網(wǎng)格業(yè)已成為熱點(diǎn)。
什么是網(wǎng)格?全球網(wǎng)格研究的領(lǐng)軍人物、美國(guó)Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室資深科學(xué)家、Globus項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)人Ian
Foster給網(wǎng)格定義為:“網(wǎng)格是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù),它高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、傳輸器、遠(yuǎn)程設(shè)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(yè)瀏覽等通信功能,而網(wǎng)格功能則更多更強(qiáng),讓人們透明地使用計(jì)算、存儲(chǔ)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(jì)算網(wǎng)格、數(shù)據(jù)網(wǎng)格、信息網(wǎng)格、知識(shí)網(wǎng)格、商業(yè)網(wǎng)格,還包括一些己有的計(jì)算模式,如對(duì)等計(jì)算P2P(Peer to Peer),寄生計(jì)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(biāo)準(zhǔn)的、開放的和通用的協(xié)議和接口;提供非平凡的服務(wù)。無論行業(yè)領(lǐng)域還是今后的綜合服務(wù)系統(tǒng),地球空間信息網(wǎng)格是基礎(chǔ)。
2、網(wǎng)格(Grid) GIS
它是利用現(xiàn)有的網(wǎng)格技術(shù)、空間信息基礎(chǔ)設(shè)施、空間信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范,形成一個(gè)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(gòu)的各種設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行集成,為用戶提供一體化的空間信息應(yīng)用服務(wù)的智能化信息平臺(tái)。
網(wǎng)格GIS的特點(diǎn):異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性的環(huán)境;跨多管理域(測(cè)繪、國(guó)土資源、交通、氣象、商務(wù))及多區(qū)域的動(dòng)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(gòu)、動(dòng)態(tài)環(huán)境,跨區(qū)域跨多個(gè)管理域。
未來,隨著網(wǎng)格GIS體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),公益性地理空間信息服務(wù)方式將實(shí)現(xiàn):實(shí)時(shí)集成(Just in time integration),應(yīng)用按需供應(yīng)(Application on demand),服務(wù)點(diǎn)播(Service on demand),處理器資源按需供應(yīng)(CPU on demand),存儲(chǔ)器資源按需供應(yīng)(Memory on demand)等。
空間信息網(wǎng)格(Spatial Information Grid,簡(jiǎn)稱SIG),這一創(chuàng)新性的網(wǎng)絡(luò)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)體系是由我國(guó)“十五”863信息獲取與處理技術(shù)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(wù)等前沿技術(shù),以“服務(wù)”為中心,實(shí)現(xiàn)一體化、智能化的空間信息獲取、存儲(chǔ)、組織、分發(fā)、分析處理、集成與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的空間信息資源共享與空間信息服務(wù)。
SIG是“一種匯集和共享地理上分布的海量空間信息資源,對(duì)其進(jìn)行一體化組織與協(xié)同處理,從而成為具有按需服務(wù)能力的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施”。它連接空間數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)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(yīng)用與服務(wù),是一個(gè)分布的網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中,用戶可以提出多種數(shù)據(jù)和處理的請(qǐng)求,系統(tǒng)能夠聯(lián)合地理上分布的空間數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和處理軟件等各種資源,協(xié)同完成多個(gè)用戶的請(qǐng)求。SIG是在計(jì)算服務(wù)、寬帶傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理等網(wǎng)格支撐環(huán)境和空間信息獲取系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立的一個(gè)多層次的空間服務(wù)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(tái)、面向應(yīng)用領(lǐng)域的空間信息集成應(yīng)用環(huán)境三個(gè)層次組成。
當(dāng)前,SIG相關(guān)技術(shù)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(yīng)用等一系列問題,滿足多層次的空間信息應(yīng)用需求,實(shí)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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