浅谈光子网格技术

毛永高

（浙江传媒学院电子信息系，浙江 温岭 317507）

浅谈光子网格技术

毛永高

（浙江传媒学院电子信息系，浙江 温岭 317507）

网格是20世纪末发展起来的，它主要应用于大规模的科学计算。光子网格体系结构重点研究的是建造光子网格技术、光子网格的所有组成部分的关系、各个部分集成的方法和它们与网格应用之间的关系。

光子网格；技术；组成部分；关系

网格可以把处于不同位置的计算机、数据库以及远程设备组合到一起来解决很复杂的科学问题，比如对气候进行模拟、对核试验进行模拟；对新型药物进行研制；大规模的决策支持系统等。网格技术的主要作用就是能够让人们共享资源和做好相关的服务，所以在天文、交通、核反应等很多领域发挥着至关重要的作用。在网格的应用中，远程设备以及可视化的设备需要实时传统大量的数据，网络的作用有着很重要的地位。传统的网络无法保证数据的传输，也不能满足客户的需求。所以，在传统网络的基础上的网格有很大的局限性，比如可靠性比较差、传输的速度很慢等等，影响了应用的效率。光子网格是一种新的技术，它的思想是把处在不同位置的计算机和大型的科学仪器等通过光网格联系起来。光网络的优点有：透明度高、成本低、可靠性高，所以光子网格能够满足用户的共享需求，还具有提供快速的传输数据的功能。光子网格可以解决网格应用中的问题，让用户能够与高端计算资源同步并且让人满意，加速应用领域的科研，促进科研的发展。光子网格的实施可以提高资源的利用率，使存储资源和科学仪器的拥有者来拓展市场，所以，光子网格是可以让网格应用走向实用类型的技术。

1 光子网格的介绍

近年来，科学技术发展迅速，现代科学对计算机的处理能力的要求日益增加。计算机处理或存储能力受到了成本等的制约，为所有的客户都配备高性能的计算机不是很现实。一种可行的方法就是把不同的任务分配给不同的计算机，通过共享功能来实现目的，这种方法节约了成本，使资源的利用率得到了很大的提高。现代的科学问题越来越复杂，所以需要不同的领域来共同协作才能取得更好的成果，因此，需要构建一个网络把这些高性能的计算机和高精密的仪器联系起来实现大量数据的高效率传送。 网格传输设备的广泛应用提供了实现大型存储、高清晰和大型科学仪器的可能性。光网络的优点有很多，比如成本低、可靠性高和高带宽等，这些已经被大多数人所接受。

目前国内外对光子网格技术都有一系列的研究，比如美国的OPTIPUTER项目，是通过多个波长把计算机和可视化工具联系到一起，并且通过扩展的 GMPLS协议以及接口实现对光网络的控制。由日本和美国合作研究的 G－LAMBDA项目,其目的是在网格资源调度器和网络资源管理系统之间建立一个标准的WEB服务接口（GNS－WSI），以保证GRS和NRM之间信息的协同交互，并在此基础上实现动态跨域连接的建立及相关应用。

2 光子网格技术的研究

光子网格不是简单的用光网络来提供大量的数据传输的工作，传统的网格技术面临很大挑战。要为广大用户提供 Mbit/s至 Tbit/s级别的传输宽带。用户对宽带的请求具有并行性、大规模性以及突发性等特点，而光网络的资源存储空间是有限的。如果为所有用户都提供专用的通路是不现实的。所以，光通信系统需要支持不同的类型，按需分配宽带；提供广播的能力，还要满足应用需求两位用户提供自己管理和自己控制分布式网络资源的能力。网格应用和通信网络的点对点的业务不同，它的任务流多，多个任务可以分配到不同的计算机资源上，不同的任务分配方式会产生不同的光网络资源的分配方式。光网络资源有不同的调度方案，不同的任务分配方法会导致不同的任务完成的时间，所以，要在给定的时间内高效完成任务，系统就需要有大规模的网络服务，要能够协同调度计算资源和光网络的资源，否则会降低资源的利用率和系统的运行效率。网格计算在任务调度的过程中，通常不会考虑网格资源的可用性，而且缺少获得网络资源信息的发现机制。在应用中，网络资源是一个很重要的因素。所以，必须有一种新的资源发现和更新的机制来实现对网络资源的统一管理和利用。网格应用要求通信网络的安全性以及数据的正确性，虽然网格有一定的保护和恢复能力，但是如何根据用户的需求来实现更高级别的系统容错来保证网络的安全，也是亟需解决的问题。

因此，国内外的学者对此做了很多探究，比如光子网格体系结构及实现技术：重点研究建造光子网格的技术、光子网格的基本组成与功能、光子网格各组成部分的相互关系、各部分集成的方式或方法以及它们与网格应用之间的相互关系。比如控制与管理协议：重点研究光子网格的控制及管理机制，包括用户网络接口、计算资源调用及控制机制、光网络突发带宽的动态调用及调整、信令和路由协议、域间和层间控制协议、光子网格中间件的接口技术及实现方法等。

综上所述，构建一个新型的网络，实现对网络资源、网格信息资源以及终端用户的协同管理，需要在实际应用的基础上做进一步的探讨。

1 朱京、刘昭伟、雷学义、贾小铁.PTN——信息通信基础承载网络的演进与变革［J］.电力系统通信，2009（04）

2 唐志媛、赵继军、赵文玉.基于T－MPLS的分组传送网关键技术探讨［J］.光通信技术，2008（12）

3 邢子杰、孙卫强、金耀辉、郭 薇、胡卫生.基于 RSVP－TE信令的GMPLS动态性能研究［J］.光通信技术，2009（08）

4 莫凌宇、董毅、柳大伟、何浩、金耀辉、胡卫生.调制格式对再调制 WDM－PON系统性能的影响［J］.信息技术，2008（08）

5 徐玉峰.基于若干新型功能微结构的解复用接收器件的理论与实验研究［D］.北京邮电大学，2009

6 罗 萱、金耀辉、曾庆济、孙卫强、郭 薇、胡卫生.On the stability of multicast flow aggregation in IP over optical network for IPTV delivery［J］.Chinese Optics Letters, 2008（08）

Discusses the Photon Grid Technology

Mao Yonggao

The grid is 20 century’s ends develops, it mainly applies in the large-scale science computation.What photon grid architecture key research is constructs the photon grid technology, the photon grid all constituent relations, each part of integrated method and they and net between the standard application relations.

photon grid; technology; constituent; relations

TP393

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1000－8136（2011）06－0146－02