基本内容

网格体系结构

一、五层沙漏结构(Five-Level Sandglass Architecture)

五层沙漏结构是由伊安 ▪ 福斯特等提出的一种具有代表性的网格体系结构，其影响十分广泛，它的特点就是简单，主要侧重于定性的描述而不是具体的协议定义，容易从整体上进行理解。在五层沙漏体系结构中，最基本的思想就是：以协议为中心，强调服务与API和SDK的重要性。改该结构的设计原则就是要保持参与的开销最小，即作为基础的核心协议较少，类似于OS内核，以方便移植。另外，沙漏结构管辖多种资源，允许局部控制，可用来构建高层的、特定领域的应用服务，支持广泛的适应性。 该结构根据该结构中各组成部分与共享资源的距离，将对共享资源进行操作、管理和使用的功能分散在五个不同的层次，由下至上分别为构造层（Fabric）、连接层（Connectivity）、资源层（Resource）、汇聚层（Collective）和应用层（Application）。

五层结构的功能特点：

（1）构造层

构造层的基本功能就是控制局部的资源，包括查询机制（发现资源的结构和状态等信息）、控制服务质量的资源管理能力等，并向上提供访问这些资源的接口。构造层资源是非常广泛的，可以是计算资源、存储系统、目录、网络资源以及传感器等等。构造层资源提供的功能越丰富，则构造层资源可以支持的高级共享操作就越多，例如如果资源层支持提前预约功能，则很容易在高层实现资源的协同调度服务，否则在高层实现这样的服务就会有较大的额外开销。

（2）连接层

连接层的基本功能就是实现相互的通信。它定义了核心的通信和认证协议，用于网格的网络事务处理。通信协议允许在构造层资源之间交换数据，要求包括传输、路由、命名等功能。在实际中这些协议大部分是从TCP/IP协议栈中抽取出的。认证协议建立在通信服务之上，提供的功能包括：单一登录、代理、与局部安全方法的集成、基于用户的信任机制。

（3）资源层

资源层的主要功能就是实现对单个资源的共享。资源层定义的协议包括安全初始化、监视、控制单个资源的共享操作、审计以及付费等。它忽略了全局状态和跨越分布资源集合的原子操作。

（4）汇聚层

汇聚层的主要功能是协调多种资源的共享。汇聚层协议与服务描述的是资源的共性，包括目录服务、协同分配和调度以及代理服务、监控和诊断服务、数据复制服务、网格支持下的编程系统、负载管理系统与协同分配工作框架、软件发现服务、协作服务等。它们说明了不同资源集合之间是如何相互作用的，但不涉及到资源的具体特征。

（5）应用层

应用层是在虚拟组织环境中存在的。应用可以根据任一层次上定义的服务来构造。每一层都定义了协议，以提供对相关服务的访问，这些服务包括资源管理、数据存取、资源发现等。在每一层，可以将API定义为与执行特定活动的服务交换协议信息的具体实现。

二 开放网格服务体系结构（Open Grid Services Architecture, OGSA）

OGSA包括两大关键技术，即网格技术和Web Service技术，它是在五层沙漏结构的基础上，结合Web Service技术提出来的，解决了两个重要问题——标准服务接口的定义和协议的识别。以服务为中心是OGSA的基本思想，在OGSA中一切都是服务。这一结构的意义就在于它将网格从科学和工程计算为中心的学术研究领域，扩展到更广泛的以分布式系统服务集成为主要特征的社会经济活动领域。 OGSA的基本思想

SA最基本的思想就是以“服务”为中心。在OGSA框架中，将一切抽象为服务，包括各种计算资源、存储资源、网络、程序、数据库等等，简而言之，一切都是服务。这种观念，有利于通过统一的标准接口来管理和使用网格。

OGSA以服务为中心，具有如下好处：