中国国家网格

信息基础设施试验床

国家863计划重大专项支持的中国国家网格，是聚合了高性能计算和事务处理能力的新一代信息基础设施的试验床。通过资源共享、协同工作和服务机制，有效支持科学研究、资源环境、先进制造和信息服务等应用。以技术创新，推动国家信息化建设及相关产业的发展。

比较

中国国家网格与国际其他网格相比，具有自己显著的特点。美、欧的网格主要支持科学研究，中国国家网格不仅支持科学研究，而且强调对多领域应用的支持。这些领域应用不仅需要高性能计算能力，而且需要对异地、异构数据的访问、交换和处理。中国国家网格希望通过对各类应用系统的支持，体现网格作为新型基础设施的支撑作用，以新的理念和方法，指导信息化应用系统的规划、部署和集成。

中国国家网格还强调通过网格技术，显著降低信息化应用的成本，中国正在经历信息化快速发展的历史进程。在互联网日益扩展、基于网络的信息化应用日益普及的今天，我们一方面具有空前丰富的计算资源和快捷便利的通信手段；另一方面，又面临着部门割据资源重复建设、数据分散难于查找、应用系统相互孤立难以互联互通的局面，造成信息化成本高昂。因此迫切需要新技术来支持资源共享，提高资源利用率，降低信息系统的开发和运行成本。

原则目标

中国国家网格致力于通过网格技术降低应用开发的难度，基于以上原则，中国国家网格确立了起总体目标，即：开发一套具有自主知识产权、支撑网格环境运行和网格应用开发的网格软件；基于国产高性能计算机和自主研制的网格软件，研制新一代国家信息基础设施试验床－中国国家网格环境，提供资源共享、协同工作的能力；在科学研究、资源环境、制造业和服务业等领域研制若干大型行业应用网格，支撑行业与领域的生成性应用，促进科学研究和行业信息化的发展。通过中国国家网格的研究，培养一批高素质的网格研究与应用人才，使我国在网格技术方面达到世界先进水平。

研究历史

中国的网格研究可以追溯到上世纪90年代末。1999年～2000年，国家863计划实施了国家高性能计算环境重点项目，建立了由5个高性能计算中心构成的国家高性能计算环境，开发了环境软件和一批示范应用，形成了网格的雏形。

进入21世纪，在国家863计划中，把高性能计算和网格作为重要的研究方向，设立了“高性能计算机及其核心软件”重大专项。该项目历时4年（2002年～2005年），国内有23家单位、700多名研究人员参加，在网格环境、网格软件和网格应用等几个方面，完成了一批重要的研究课题，中国国家网格的建立和应用是该重大专项研究成果的集中体现。

根据以上的目标和任务，中国国家网格的研究制订了“需求牵引、技术跨越、多方协作、持续发展”的指导思想。

环境建设

中国国家网格以分布在全国的10个网格结点为主体构成，集成了分布在全国8个省市10个网格结点上的计算、存储、软件和应用服务等多种资源，包括重大专项研制的曙光4000A和联想深腾6800高性能计算机及其他高性能计算系统。依托国家网格环境开发和集成了100多个工具软件和应用软件，向全国的科学研究用户和行业用户提供了开放共享的高性能计算和数据处理等多种服务，为我国的科学研究和信息化建设提供了新型的环境和平台。

中国国家网格的10个网格结点是：中科院计算机网络信息中心结点、上海超算中心结点、清华大学结点、华中科技大学结点、中国科技大学结点、北京应用物理与计算技术研究所结点、中科院深圳先进技术研究院结点、山东大学结点、西安交通大学结点、香港大学结点，还包括一个IBM CELL结点。

网格应用的研发

中国国家网格遵循以网格技术支持多领域应用的思想，以行业信息化应用为突破口，在资源环境、科学研究、服务业和制造业等4个领域，一期成功研制了国家地址调查应用网格、航空制造应用网格、中国气象应用网格、科学数据应用网格、新药发现应用网格、生物信息应用网格、数字林业应用网格、仿真网格、油气地震勘探应用网格及交通信息服务应用网格等10个重要的行业应用网格。二期的应用网格是：中国气象应用网格、水利应用网格、天体大规模并行数值计算软件平台、中医药数据网格、高性能计算化学应用系统、药物研发网格、基于网格的铁路货运信息综合应用系统及科学数据网格。

CNGrid的创新概念与技术

CNGrid GOS在技术路线上有别于国外流行的中间件方法、应用解决方案等方法，而是采用了计算机系统与面向服务体系结构相结合的研究方法，在网格软件体系结构、服务虚拟化等方面取得一系列技术创新成果，主要包括以下几个方面：

（1）网格资源地址空间和服务虚拟化；

（2）基于计算机系统概念的网格软件体系结构；

（3）网程（Grip）；

（4）网格社区（Agora）。

挑战和机遇

尽管中国国家网格取得了显著成就，但是仍然存在不少问题，主要有：

（1）网格软件CNGrid GOS稳定性和成熟度急待提高，要成为支撑网格环境运行和应用开发部署的成熟软件系统，还有相当长的路要走；

（2）网格应用的深度和广度有待提高；

（3）网格环境的运行管理机制有待进一步探索。

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