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网格与P2P计算混合模型研究
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2009-08-18
哈哈哈
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网格和P2P（Peer to Peer）都是分布式计算模型，它们的总体目标相似。利用
P2P 与网格技术之间的协同和互补，构造了一个二层的网格和P2P 计算混合模型，上
层是网格层，下层是P2P 层。P2P 层负责消息路由和资源发现，网格层负责为用户提
供网格服务。该模型可以解决网格的单点失效、资源搜索等问题，同时增强网格的可扩
展性。
[关键词] 网格 P2P JXTA
网格和 P2P 计算是当前分布式计算领域的两个研究热点。两者采用的技术不同，但两
者却有着共同的目标：共享和协同分布在网络中的硬件和软件资源。[1][2]正因为两者有着共同的目标，近来出现网格和P2P 计算相互融合的趋势。
网格是一种新型分布式计算的通用基础支撑技术，[3]它力图把整个互联网整合成一个巨
大的超级虚拟计算机，从而实现互联网上所有资源的互连互通，完成计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、仪器资源等智能共享。其目标就是将地理上分布的资源聚合起来，通过共享为用户提供某种透明的服务来解决科学研究、工程计算和商业应用等需要大规模计算的问题。
尽管网格技术近几年发展迅速，但仍然不成熟，存在着不同方面的技术限制：
（1）现阶段网格系统的实现还是以C/S 结构为主，需要使用中央服务器负责资源的搜
索和协同，这样服务器就会成为系统的一个瓶颈，同时还会带来较低的扩充性和容错性。
（2）当前的网格系统大多是用来满足某一组织固定需求的，这些网格系统具有很强的
目的性，不具有通用性，而且这些网格系统的使用、配置过于复杂，主要应用在高端的服务器上，无法在普通PC 机上部署。
（3）[1]网格环境中的资源发现主要是基于集中或分层模型进行的，通过查询运行于特
定结点上的服务器应用程序，获取一个结点的资源信息，目前在网格中还没有定义资源发现的全局性机制。
（4）网格中可访问的结点数一般都较少，因为对于网格资源的访问是与严格的帐户机
制结合在一起的，网格中的安全机制不允许用户是匿名的，这限制了网格的规模。
利用 P2P 技术构建的网络，是一种非中心化结构。[4]网络中的结点共享它们所拥有的
一部分资源（处理能力、存储能力等），这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其他结点直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源供应者，又是资源获取者。该结构下的全部计算机（即对等点）既充当客户机又充当服务器，在网络中地位对等，各自拥有独立的网络自主权。
在 P2P 系统中，由于每个结点都是对等的，不存在服务器的概念，所以没有C/S 结构
固有的缺陷；[1]P2P 系统的资源管理协议比较成熟，它采用的是主动报告策略，每一个结点周期性地向网络中的其它结点报告它的资源现状，同时发现其邻居结点的相应信息。所以采用P2P 系统中的分散资源发现模型可以提高网格模型的开放性；P2P技术可以使得Internet用户很容易地加入到系统中，新结点的加入会给系统增加新的资源；此外，P2P 网络还具有自组性、容错冗余和匿名等特性。
鉴于网格和 P2P 计算的互补特性，[5]考虑构建网格和P2P 计算混合模型，利用P2P 的
特性解决网格中存在的一些问题。
P2P 与网格技术之间的协同和互补，构造了一个二层的网格和P2P 计算混合模型，上
层是网格层，下层是P2P 层。P2P 层负责消息路由和资源发现，网格层负责为用户提
供网格服务。该模型可以解决网格的单点失效、资源搜索等问题，同时增强网格的可扩
展性。
[关键词] 网格 P2P JXTA
网格和 P2P 计算是当前分布式计算领域的两个研究热点。两者采用的技术不同，但两
者却有着共同的目标：共享和协同分布在网络中的硬件和软件资源。[1][2]正因为两者有着共同的目标，近来出现网格和P2P 计算相互融合的趋势。
网格是一种新型分布式计算的通用基础支撑技术，[3]它力图把整个互联网整合成一个巨
大的超级虚拟计算机，从而实现互联网上所有资源的互连互通，完成计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、仪器资源等智能共享。其目标就是将地理上分布的资源聚合起来，通过共享为用户提供某种透明的服务来解决科学研究、工程计算和商业应用等需要大规模计算的问题。
尽管网格技术近几年发展迅速，但仍然不成熟，存在着不同方面的技术限制：
（1）现阶段网格系统的实现还是以C/S 结构为主，需要使用中央服务器负责资源的搜
索和协同，这样服务器就会成为系统的一个瓶颈，同时还会带来较低的扩充性和容错性。
（2）当前的网格系统大多是用来满足某一组织固定需求的，这些网格系统具有很强的
目的性，不具有通用性，而且这些网格系统的使用、配置过于复杂，主要应用在高端的服务器上，无法在普通PC 机上部署。
（3）[1]网格环境中的资源发现主要是基于集中或分层模型进行的，通过查询运行于特
定结点上的服务器应用程序，获取一个结点的资源信息，目前在网格中还没有定义资源发现的全局性机制。
（4）网格中可访问的结点数一般都较少，因为对于网格资源的访问是与严格的帐户机
制结合在一起的，网格中的安全机制不允许用户是匿名的，这限制了网格的规模。
利用 P2P 技术构建的网络，是一种非中心化结构。[4]网络中的结点共享它们所拥有的
一部分资源（处理能力、存储能力等），这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其他结点直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源供应者，又是资源获取者。该结构下的全部计算机（即对等点）既充当客户机又充当服务器，在网络中地位对等，各自拥有独立的网络自主权。
在 P2P 系统中，由于每个结点都是对等的，不存在服务器的概念，所以没有C/S 结构
固有的缺陷；[1]P2P 系统的资源管理协议比较成熟，它采用的是主动报告策略，每一个结点周期性地向网络中的其它结点报告它的资源现状，同时发现其邻居结点的相应信息。所以采用P2P 系统中的分散资源发现模型可以提高网格模型的开放性；P2P技术可以使得Internet用户很容易地加入到系统中，新结点的加入会给系统增加新的资源；此外，P2P 网络还具有自组性、容错冗余和匿名等特性。
鉴于网格和 P2P 计算的互补特性，[5]考虑构建网格和P2P 计算混合模型，利用P2P 的
特性解决网格中存在的一些问题。
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