网格计算 第2版

第一部分 概论 2

第1章 网格背景 2

1.1 历史经验 2

1.2 飞速发展的网格 4

1.3 从网络到网格 4

1.4 谁将使用网格 5

1.5 小结 7

第2章 科学需求 8

2.1 科学探索新模式 9

2.2 虚拟社区科学 11

2.3 新基础设施的投资 12

2.4 小结 13

第3章 工业需求 14

3.1 技术演变：阶段1 14

3.2 技术演变：阶段2 15

3.3 信息技术 15

3.4 集成 16

3.5 效率 16

3.6 网格和服务质量 17

3.7 新模型：按需计算 18

第二部分 框架结构 20

第4章 概念和体系结构 20

4.1 虚拟组织和网格 20

4.2 网格体系结构 25

4.3 网格体系结构的实现 29

4.4 网格社区 33

4.5 未来发展方向 33

4.6 小结 34

第三部分 应用 39

第5章 可预测的维护：分布式飞行器引擎诊断 39

5.1 故障诊断网格服务 39

5.2 飞行器引擎的诊断和预报问题 41

5.3 运行和使用DAME网格服务 42

5.4 未来发展方向 44

第6章 分布式遥现：地震工程学与NEESgrid的协作 45

6.1 地震工程中的协作 45

6.2 NEESgrid系统概况 47

6.3 小结 51

第7章 科学数据联盟：全球天文望远镜 53

7.1 虚拟天文台 53

7.2 Web服务：使用分布的数据 56

7.3 层次结构 57

7.4 虚拟天文台和网格 58

7.5 用虚拟天文台实现超越 60

7.6 小结 60

第8章 医学数据联盟：生物医学信息学科研网 61

8.1 神经成像推动着BIRN的发展 62

8.2 BIRN实验平台 63

8.3 BIRN网格 64

8.4 信息协调 66

8.5 推动网格技术的发展 67

第9章 知识集成：生物信息学中的In Silico实验 69

9.1 动机：生物信息学中的In Silico实验 70

9.2 myGrid体系结构和技术 72

9.3 小结 75

第10章 分布式数据分析：用于高能物理的联合计算 77

10.1 实现 78

10.2 正式运行 80

10.3 小结 82

第11章 大规模分布式计算：基于桌面计算机网格的虚拟筛选 84

11.1 药物发现的计算需求 84

11.2 网格技术的作用和必要条件 85

11.3 桌面计算机网格的分子匹配计算 86

11.4 小结 88

第12章 企业资源管理：科研和工业中的应用 90

12.1 GlobeXplorer：数字图像摄取和分析 90

12.2 休斯顿大学校园网格 93

12.3 白玫瑰网格 94

12.4 小结 95

第13章 可扩展的互动性：多人游戏基础设施 96

13.1 Butterfly网格的设计 96

13.2 GLOBUS工具集和BUTTERFLY网格 98

第14章 服务虚拟化：基础设施和应用 103

14.1 应用及基础设施技术发展的趋势 103

14.2 虚拟化的三个层次 104

14.3 一个虚拟化实例 106

14.4 小结 108

第15章 群体协作：访问网格协作系统 109

15.1 当前进展 109

15.2 访问网格展望 109

15.3 虚拟场所服务 110

15.4 安全性 111

15.5 工作空间对接 112

15.6 节点管理 113

15.7 异步协作 113

15.8 小结 114

第16章 协作式科学：天体物理学需求与经验 115

16.1 数值相对论和天体物理学 115

16.2 CACTUS：一种网格应用框架 117

16.3 虚拟组织内的资源共享 117

16.4 与网格作业的交互 118

16.5 分布式计算 119

16.6 数据管理 120

16.7 小结 121

第四部分 体系结构 124

第17章 开放网格服务体系结构 124

17.1 面向服务体系结构 124

17.2 面向服务的网格体系结构 125

17.3 一个例子 127

17.4 Web服务 127

17.5 开放网格服务基础结构 129

17.6 OGSA服务和模式 140

17.7 例子回顾 141

17.8 其他问题 145

17.9 OGSA实现 145

17.10 未来发展方向 147

17.11 小结 147

第18章 资源和服务管理 149

18.1 网格中的资源管理 149

18.2 需求 150

18.3 通用资源管理结构 151

18.4 网格资源管理系统 157

18.5 服务协商和获取协议 160

18.6 未来发展方向 162

第19章 构建可靠的客户端和服务 163

19.1 可靠系统的基本原则 163

19.2 可靠的远程执行 164

19.3 工作管理 172

19.4 网格计算的层次 176

19.5 可靠输出 177

19.6 未来发展方向 181

19.7 小结 182

第20章 检测和监控 184

20.1 监控数据的使用者 184

20.2 检测 187

20.3 传感器及其管理 192

20.4 信息和监控事件数据发布 193

20.5 监控事件数据归档 195

20.6 数据分析 196

20.7 实例研究 198

20.8 小结 201

第21章 虚拟组织安全：联合信任和策略域 203

21.1 网格安全需求 203

21.2 新兴的安全技术 210

21.3 Web服务安全 215

21.4 GSI：OGSA安全参考标准的实现 219

21.5 小结 222

第五部分 数据与知识 224

第22章 数据访问、集成和管理 224

22.1 数据密集型应用 225

22.2 结构化数据的类型和来源 227

22.3 数据管理的挑战 229

22.4 体系结构方法 231

22.5 数据源服务 232

22.6 聚合数据管理服务 237

22.7 联盟服务 239

22.8 实例研究：地球系统网格 243

22.9 小结 245

第23章 运用知识和语义增强服务与应用 247

23.1 面向网格的知识和网格中的知识 247

23.2 知识环境 248

23.3 面向知识网格的体系结构 251

23.4 知识表达 252

23.5 处理知识 253

23.6 面向知识网格 255

23.7 面向知识网格实例研究 257

23.8 小结 262

第六部分 工具 265

第24章 应用层工具 265

24.1 需求 265

24.2 网格编程模型 266

24.3 网格应用执行环境 269

24.4 网格远程过程调用案例研究 272

24.5 卫星检查系统案例研究 274

24.6 MPICH-G2案例研究 276

24.7 APST案例研究 277

24.8 小结 278

第25章 语言、编译器和运行系统 281

25.1 网格计算挑战 281

25.2 并行计算的经验 282

25.3 当前的网格编程工具 285

25.4 GrADS方法 286

25.5 构件技术 289

25.6 小结 291

第26章 应用调试和适应 293

26.1 资源和性能的变化 293

26.2 性能合同和可适应控制 294

26.3 自动性能测试工具 295

26.4 执行签名 298

26.5 模糊逻辑控制 299

26.6 自适应控制实例 301

26.7 小结 303

第七部分 基础设施 307

第27章 生产部署：经验和建议 307

27.1 构建大规模网格 307

27.2 网格软件 308

27.3 网格上下文 309

27.4 生产网格的相关问题 310

27.5 构建多站点网格 320

27.6 小结 323

第28章 计算单元 325

28.1 基本单元 325

28.2 简单组合单元：本地网格 330

28.3 小结 337

第29章 对等计算技术 339

29.1 简要历史回顾 340

29.2 应用 345

29.3 特性与问题 350

29.4 未来发展方向 354

29.5 小结 356

第30章 网络基础设施 357

30.1 过去(1969～1988) 359

30.2 现在(1988～2005) 363

30.3 未来(2005～) 368

30.4 挑战 372

30.5 小结 374

词汇表 377

参考文献 393

特别致谢 434

索引 441