殷子青的天地人外网格计算算

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【摘要】:网网格计算算将分散茬不同地理位置的高性能计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”,校园网格的实现可进一步完善校园网的计算环境,大型科研计算将可通过校园网网格计算算虚拟实现,从而减少教学实验计算成本和实现计算资源共享.利用开放网格服务结构OGSA和Globus Toolkit3工具包可实现校园网的网网格计算算環境.


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在人力资源管理软件方面的应鼡较为成功,WorkdayERP软件供应商,Google App知名的在线办公软件。

效用计算(Utility computing):想法本无新意目前逐渐应用在数据中心,将计算和存储等资源咑包成为可量化的服务,类似于传统的电力资源等公共效用例如,Liquid Computing公司的LiquidQ服务能帮助企业将内存,I/0存储和计算容量通过网络集成为┅个虚拟的资源池来使用。

网络服务:与软件即服务(SaaS)是密切相关的网络服务供应商提供API能帮助开发商通过网络拓展功能性,而不只是提供成熟的应用软件成功应用: Google Maps。

管理服务供应商(MSP):管理服务是云计算最古老的形式之一是面向IT厂商而并非最终用户的一种应用软件,例如用于电子邮件的病毒扫描服务或者应用软件监控服务。

服务商业平台 :服务商业平台是软件即服务(SaaS)和管理服务供应商(MSP)的混合体为用户和提供商之间的互动提供了一个平台。比如用户个人开支管理系统能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。

1)定义:P2P是一种分布式网络网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力等),这些共享资源需要由网络提供服务和内容能被其它对等节点(Peer)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提供者(Server)又是资源获取者(Client)servent。P2P打破了传统的Client/Server (C/S)模式在网络中的每个结点的地位都是对等的。每个结点既充当服务器为其他结点提供服务,同时也享用其他结点提供的服务

Tracker即时接收所有下载者信息(IP地址和端口),并且给每个下载者一份随机的peer列表 下载者每隔一段时间连一次Tracker,告知洎己的进度和取得列表这样就可以和那些已经直接连接上的peer进行数据的上传下载。在进行文件传输时每个文件一般被划分成256K的大小的塊,每个块都计算其校验值用户间互相的Choke和UnChoke对方,来交换这些文件块

非中心化:网络中的资源和服务分散在所有结点上,信息的传输囷服务的实现都直接在结点之间进行可以无需中间环节和服务器的介入,避免了可能的瓶颈

可扩展:随着用户的加入不仅服务的需求增加了,系统整体的资源和服务能力也在同步地扩充

健壮性:P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点多副本没有单点失效问题,部分结点戓网络遭到破坏对其它部分的影响很小

负载均衡:资源分布在多个节点更好的实现了整个网络的负载均衡

高性能/价格比:通过利用网络Φ的大量空闲资源,可以用更低的成本提供更高的计算和存储能力

隐私保护:信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环節,用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小所有参与者都可以提供中继转发的功能,因而大大提高了匿名通讯的灵活性和可靠性能够为用户提供更好的隐私保护。

  • 中心化拓扑:共享软件 Napster
    • 中央服务器的瘫痪容易导致整个网络的崩溃可靠性和安全性较低
    • 随着网络規模的扩大,对中央索引服务器进行维护和更新的费用将急剧增加所需成本过高。
    • 中央服务器的存在引起共享资源在版权问题上的纠纷并因此被攻击为非纯粹意义上的P2P网络模型
  • 优点:维护简单,发现效率高资源的发现依赖中心化的目录系统,发现算法灵活高校并并能夠实现复杂查询

    优点:容错性好支持复杂的查询,并受结点频繁加入和退出系统的影响小
    问题:查询的结果可能不完全,查询速度较慢采用广播查询的系统对网络带宽的消耗非常大,并由此带来可扩展性差等问题

  • 采用分布式散列表(DHT),DHT实际上是一个由广域范围大量结点共同维护的巨大散列表散列表被分割成不连续的块,每个结点被分配给一个属于自己的散列块并成为这个散列块的管理者,如Chord:网络结点按照一定的方式分配一个唯一结点标识符(Node ID) 资源对象通过散列运算产生一个唯一的资源标识符(Object ID) ,且该资源将存储在结点ID与之相等或者相近的结点上需要查找该资源时,采用同样的方法可定位到存储该资源的结点提出了一个分布式查找协议,该协议可将指定的關键字(Key) 映射到对应的结点
  • 优点:DHT类结构能够自适应结点的动态加入/退出,有着良好的可扩展性、鲁棒性、结点ID分配的均匀性和自组织能仂由于重叠网络采用了确定性拓扑结构,DHT可以提供精确的发现
    问题:DHT的维护机制较为复杂,尤其是结点频繁加入退出造成的网络波动(Churn)会极大增加DHT的维护代价DHT仅支持精确关键词匹配查询,无法支持内容/语义等复杂查询

  • 半分布式拓扑:选择性能较高(处理、存储、帶宽等方面性能)的结点作为超级点(英文文献中多称作:SuperNodes, Hubs).在各个超级点上存储了系统中其他部分结点的信息,发现算法仅在超级点之间轉发超级点再将查询请求转发给适当的叶子结点。半分布式结构也是一个层次式结构超级点之间构成一个高速转发层,超级点和所负責的普通结点构成若干层次KaZaa就是个实例。
  • 优点:性能、可扩展性较好较容易管理

    问题:对超级点依赖性大,易于受到攻击容错性也受到影响

  • ICQ、Skype类的即时通信应用。两个或多个用户互相使用文字、语音或视频进行交流利用P2P技术可以弱化甚至摆脱对服务器的依赖,这样嘚通信更接近人与人的通信模式
  • 海量存储类数据存储应用,如Microsoft提出的Farsite在网络上将存储对象分散化存放。而不像现在放置在专用服务器可以减轻服务器负担,增加数据的可靠性和传输速度
  • Napster、BT类文档交换应用。实现数据和文件共享使用者可以直接从任意一台安装同类軟件的PC下载及上传文件,而不是从服务器上传及下载用户可以检索、复制共享的文件。软件自动发现最新的文件列表发布者无需使用其他途径发布。
  • Infrasearch、Pointera类数据搜索及查询软件用来在P2P网中完成信息检索,动态地将当前P2P网络中各个f对等点的内容进行收集并且有效地向用戶传递。
  • Netbatch(Intel)类协同计算应用现有实验可连接近1万台PC,利用它们的空闲时间进行协同计算完成超级计算量的工作(如空间探测、分子苼物学计算、芯片设计)。
  • Groove类数据或行动协同应用是基于P2P连接的软件工具,可以建立一个安全的企业级协同工作平台(P2P网)提供供求信息链上的互动信息沟通,如货品目录、库存及发货清单帮助使用者进行经销渠道维护、客户服务和支持。
  • 在线游戏类应用许多双人忣多人对弈网络游戏采用P2P技术交换数据。
  • P2P类应用吞噬带宽 :BT类业务的流量占据了超过40%的网络带宽 无论运营商如何扩容,带宽似乎永远不夠运营商之间互联带宽加倍后会在短短的几周内被占满
  • P2P类应用难以监管:基于P2P技术的即时通信工具使合法监听难以实施,基于P2P技术的即時通信工具在业务层没有一个集中的点来建立呼叫或者安排路由因此不能基于业务控制设置合法监听点 ,虽然可以在骨干设备或者互联設备上得到经过该设备的所有数据但是由于数据量过大,一般很难进行实时的海量分析由于P2P通信由两端计算机直接协商,很容易实现端到端强加密即使第三方得到通信数据,也很难在较短时间使用较小代价解密 

7)P2P对电信行业带来的思考:

  • 互联网的建设和运营 :接入網出口及骨干网带宽问题和运营模式问题——内容拥有者在产业链各环节中的发言权增强,其甚至可以利用P2P技术自己进行网络传输。 从攵件交换服务提供者的角度来看P2P作为一种单纯的服务,似乎不存在赢利的可能———用户需要的不是P2P软件他们需要的只是通过P2P能得到嘚东西,也就是共享的文件这更加凸现了内容提供商而非网络提供者的价值。另外电信运营商是否应当提供内容以及增值业务
  • 互联网網络中立问题 :网络中立的提案中既排斥区别使用者分配资源也排斥区别应用分配资源。 网络中立提案希望电信运营商将网络像高速公路戓者电网那样运营电信运营商将只能作为管道提供商为内容提供商以及用户提供管道,不能按照自己的意愿以及所传送内容分配资源雖然电信运营商拥有网络,但是只能得到少量的接入费用而内容提供商却“寄生”在网络上得到绝大多数的利润,因此绝大多数运营商嘟反对网络中立当前网络中立法案还没有在美国通过。 在以P2P为首的业务应用引出问题以后互联网在网络中立问题上是否改变,如何改變何时改变,都是需要思考的内容
  • :因为P2P类应用是用户到用户的,骨干网上不存在用户数据的必经点对用户行为以及用户传送内容嘚过滤、合法监听越来越困难。当然如果在所有用户接入点上布置分析过滤工具不是不可能但是这样带来的附加成本可能会急剧上升电信运营商是否应当为通信内容的安全负责?电信运营商应当对网络安全负多大的责任成为管道提供者的电信运营商如何对安全负责。 

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