嚣辇Ⅵ裂涮一㈧
网络计算的模式演变
宋洁心
(哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江哈尔滨150086)
[摘要】在研究网络计算发展演变的基础上。分析网络计算的关键技术发展状况。并对网络计算的含义，特点和优点予以阐述．
[关键词】网络计算B I S 计算中图分类号：TI) 3
文献标识码：^文章缩号l 1871--7597(2008) 1110200--01
信息技术的高速发展推动了计算模式不断更新，使计算模式逐渐由原来的单机计算发展为网络计算，并成为计算技术下一个发展的趋势和潮流．
一、圈缗计算的发晨和演变
电子计算机产生的初期，由于计算机体积庞大，制造费用昂贵，所以只有少数科研机构、政府部门和有经济实力的企业才有能力购买。这些分布在不同位置的计算机，互相独立，执行计算任务时，都是采用单机集中计算的模式。在这种单机的计算模式下，所有软件都在一台计算机上运行，其优点是比较安全且易于管理。但是，当计算机空闲时，其宝贵的资源及强大的计算能力却不能为需要它的人们所利用，造成了资源的极大浪费。
目前，主流的网络计算模式是B ／S 计算。它是由传统的二层B I S 结构发展而来的三层B I S 结构在W eb 上应用的特例。其三层结构所示，包括：表示层(B r owser ) ，提供可视界面，用户通过可视界面观察信息和数据，并向中间层发出服务请求；中间层(W e b Ser ve r ) ，实现正式的进程和逻辑规则，响应用户服务请求，是用户服务和数据服务层的逻辑桥梁；数据库服务层(D B Ser ver ) ，实现所有的典型数据处理活动，包括数据的获取、修改、更新及相关服务。B ／S 计算的优点体现在以下几个方面：
(1) 基于I nt e r net 的B ／S 应用体系结构比传统的B ／s 的应用体系结构更简单．‘
(2) 支持多种客户机设备(P C ，M a ci nt oshe s ，P D A ) ，可以实现跨平台访问计算机及其网络的各种资源。
(3) 提高了应用系统的安全性。S ／S 计算环境能将客户端与数据库隔离，使客户端无权限直接访问数据库，有利于安全管理，可有效防止恶意攻击。还可以利用中间件的安全管理特性进一步加强权限控制管理。
(4) 卓越的扩展能力。若要提高系统性能、处理速度，可增加应用服务器，以此来分担一部分应用服务，面原来的应用服务器几乎可以不动。
：、罔培计算的含义
网络计算是一种计算模式，是相对单机计算而言的。计算模式是人们使用计算机来进行计算和处理问题的方式。虽然网络计算的提出已经有20多年，但至今其框架还正在形成之中，许多部分仍未定型。在这里主要从广义上和应用上两个层次理解它的含义．
(一) 广义上的含义
所谓的“网络计算”实际上是指以网络为中心的计算，或是基于网络的计算。我们也可以把现阶段的“网络计算”在技术层次上作这样的定义：把计算功能和负荷合理地分配到联网的客户机和服务器上，这些开放的联网计算机应具有的功能是其用户界面应该是w eb ／br owser 型的，应用软件的内容应该是用HT M L 或X M L 编写的，在运行系统中具有Ja va 和C O R BA 的功能。实现网络计算最必需的支撑技术就是建立与平台无关的、以网络为中心的计算环境。
(--) 应用层次的含义
由于网络计算的应用模式较多，不同的硬件厂商也推崇各自的网络计算应用体系结构和服务．因此这个概念在表述上有一些差异．主要包括以下是几面：
(1) 从应用模式的角度看，网络计算包括以网络为基础的高性能并行
计算、方便灵活的移动计算、丰富灵活的多媒体计算、复杂多变的交易、电子商务等事务处理计算，以及管理、模拟、控制类的智能计算等等。
(2) 世界各大硬件公司提出了各自的网络计算应用模式和服务方案，例如I B M 的网络中心计算、O r acl e 的网络计算、Sybase 的分布式计算、M i cr o sof t 的N T 计算、Sun 公司的Java 计算等．
三、网络计算帕优点
(1) 充分利用资源。在网络计算环境中，由于网络中的软、硬件资源可以共享，因此，计算机均可自由地、主动地访问各种资源。避免了资源的重复和浪费，提高了资源的利用效率。
(2) 网络计算具有独特的优势：可扩展性强，计算资源几乎可以方便地任意扩展；可靠性高，可采用备份、冗余和任务转移等技术使系统具有更高的可靠性。
(3) 较强的计算能力。虽然网络计算的能力不等于单个计算设备计算能力的简单累加，但只要有科学合理的网络软件的管理，网络计算比单机计算的效率有很大的提高(当网络中计算机的计算能力与单独计算的计算机性能相当时) 。当连接到网络里的计算机达到一定数量，其协同计算的能力则会呈级数方式增强，使更迅速开发和部署新的计算应用成为可能。
(4) 管理和控制的集中化和简化。单机计算难以管理和控制，容易形成信息孤岛。而网络计算环境是一个有机的整体，更容易管理和控制．同时大大简化了管理的方法、减少了管理所需的人员。
(5) 降低计算的成本。由于网络计算的能力较强、能充分利用资源、可扩展性强、管理和控制的简化、不用抛弃原有的计算设备购置新的设备，就能获得更强的计算功能等优点，大大提高了计算的性能价格比，降低了大型科学计算和企业计算的成本。
四、同格计算
高性能计算的应用需求使计算能力不可能在单一计算机上获得，因此，必须通过构建“网络虚拟超级计算机”或“元计算机”来获得超强的计算能力．20世纪90年代初，根据I nt er net 上主机大量增加但利用率并不高的状况，美国国家科学基金会(N Fs) 将其四个超级计算中心构筑成一个元计算机，并利用它研究解决具有重大挑战性的并行计算问题。元计算机提供统一的管理、单一|的分配机制和协调应用程序，使任务可以透明地按需要分配到系统内的各种结构的计算机中，包括向量机、标鼍机、SI M D 和M I M D 型的各类计算机。元计算被定义为“通过网络连接强力计算资源，形成对用户透明的超级计算环境”，而“网格计算”更系统化地发展了最初元计算机的概念，它通过网络连接地理上分布的各类计算机(包括机群) 、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境。应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。网格计算被定义为一个广域范围的“无缝的集成和协同计算环境”。它已经发展为连接和统一各类不同远程资源的一种基础结构。
作者简介：
宋洁心。女，哈尔滨铁道职业技术学院。助教．
嚣辇Ⅵ裂涮一㈧
网络计算的模式演变
宋洁心
(哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江哈尔滨150086)
[摘要】在研究网络计算发展演变的基础上。分析网络计算的关键技术发展状况。并对网络计算的含义，特点和优点予以阐述．
[关键词】网络计算B I S 计算中图分类号：TI) 3
文献标识码：^文章缩号l 1871--7597(2008) 1110200--01
信息技术的高速发展推动了计算模式不断更新，使计算模式逐渐由原来的单机计算发展为网络计算，并成为计算技术下一个发展的趋势和潮流．
一、圈缗计算的发晨和演变
电子计算机产生的初期，由于计算机体积庞大，制造费用昂贵，所以只有少数科研机构、政府部门和有经济实力的企业才有能力购买。这些分布在不同位置的计算机，互相独立，执行计算任务时，都是采用单机集中计算的模式。在这种单机的计算模式下，所有软件都在一台计算机上运行，其优点是比较安全且易于管理。但是，当计算机空闲时，其宝贵的资源及强大的计算能力却不能为需要它的人们所利用，造成了资源的极大浪费。
目前，主流的网络计算模式是B ／S 计算。它是由传统的二层B I S 结构发展而来的三层B I S 结构在W eb 上应用的特例。其三层结构所示，包括：表示层(B r owser ) ，提供可视界面，用户通过可视界面观察信息和数据，并向中间层发出服务请求；中间层(W e b Ser ve r ) ，实现正式的进程和逻辑规则，响应用户服务请求，是用户服务和数据服务层的逻辑桥梁；数据库服务层(D B Ser ver ) ，实现所有的典型数据处理活动，包括数据的获取、修改、更新及相关服务。B ／S 计算的优点体现在以下几个方面：
(1) 基于I nt e r net 的B ／S 应用体系结构比传统的B ／s 的应用体系结构更简单．‘
(2) 支持多种客户机设备(P C ，M a ci nt oshe s ，P D A ) ，可以实现跨平台访问计算机及其网络的各种资源。
(3) 提高了应用系统的安全性。S ／S 计算环境能将客户端与数据库隔离，使客户端无权限直接访问数据库，有利于安全管理，可有效防止恶意攻击。还可以利用中间件的安全管理特性进一步加强权限控制管理。
(4) 卓越的扩展能力。若要提高系统性能、处理速度，可增加应用服务器，以此来分担一部分应用服务，面原来的应用服务器几乎可以不动。
：、罔培计算的含义
网络计算是一种计算模式，是相对单机计算而言的。计算模式是人们使用计算机来进行计算和处理问题的方式。虽然网络计算的提出已经有20多年，但至今其框架还正在形成之中，许多部分仍未定型。在这里主要从广义上和应用上两个层次理解它的含义．
(一) 广义上的含义
所谓的“网络计算”实际上是指以网络为中心的计算，或是基于网络的计算。我们也可以把现阶段的“网络计算”在技术层次上作这样的定义：把计算功能和负荷合理地分配到联网的客户机和服务器上，这些开放的联网计算机应具有的功能是其用户界面应该是w eb ／br owser 型的，应用软件的内容应该是用HT M L 或X M L 编写的，在运行系统中具有Ja va 和C O R BA 的功能。实现网络计算最必需的支撑技术就是建立与平台无关的、以网络为中心的计算环境。
(--) 应用层次的含义
由于网络计算的应用模式较多，不同的硬件厂商也推崇各自的网络计算应用体系结构和服务．因此这个概念在表述上有一些差异．主要包括以下是几面：
(1) 从应用模式的角度看，网络计算包括以网络为基础的高性能并行
计算、方便灵活的移动计算、丰富灵活的多媒体计算、复杂多变的交易、电子商务等事务处理计算，以及管理、模拟、控制类的智能计算等等。
(2) 世界各大硬件公司提出了各自的网络计算应用模式和服务方案，例如I B M 的网络中心计算、O r acl e 的网络计算、Sybase 的分布式计算、M i cr o sof t 的N T 计算、Sun 公司的Java 计算等．
三、网络计算帕优点
(1) 充分利用资源。在网络计算环境中，由于网络中的软、硬件资源可以共享，因此，计算机均可自由地、主动地访问各种资源。避免了资源的重复和浪费，提高了资源的利用效率。
(2) 网络计算具有独特的优势：可扩展性强，计算资源几乎可以方便地任意扩展；可靠性高，可采用备份、冗余和任务转移等技术使系统具有更高的可靠性。
(3) 较强的计算能力。虽然网络计算的能力不等于单个计算设备计算能力的简单累加，但只要有科学合理的网络软件的管理，网络计算比单机计算的效率有很大的提高(当网络中计算机的计算能力与单独计算的计算机性能相当时) 。当连接到网络里的计算机达到一定数量，其协同计算的能力则会呈级数方式增强，使更迅速开发和部署新的计算应用成为可能。
(4) 管理和控制的集中化和简化。单机计算难以管理和控制，容易形成信息孤岛。而网络计算环境是一个有机的整体，更容易管理和控制．同时大大简化了管理的方法、减少了管理所需的人员。
(5) 降低计算的成本。由于网络计算的能力较强、能充分利用资源、可扩展性强、管理和控制的简化、不用抛弃原有的计算设备购置新的设备，就能获得更强的计算功能等优点，大大提高了计算的性能价格比，降低了大型科学计算和企业计算的成本。
四、同格计算
高性能计算的应用需求使计算能力不可能在单一计算机上获得，因此，必须通过构建“网络虚拟超级计算机”或“元计算机”来获得超强的计算能力．20世纪90年代初，根据I nt er net 上主机大量增加但利用率并不高的状况，美国国家科学基金会(N Fs) 将其四个超级计算中心构筑成一个元计算机，并利用它研究解决具有重大挑战性的并行计算问题。元计算机提供统一的管理、单一|的分配机制和协调应用程序，使任务可以透明地按需要分配到系统内的各种结构的计算机中，包括向量机、标鼍机、SI M D 和M I M D 型的各类计算机。元计算被定义为“通过网络连接强力计算资源，形成对用户透明的超级计算环境”，而“网格计算”更系统化地发展了最初元计算机的概念，它通过网络连接地理上分布的各类计算机(包括机群) 、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境。应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。网格计算被定义为一个广域范围的“无缝的集成和协同计算环境”。它已经发展为连接和统一各类不同远程资源的一种基础结构。
作者简介：
宋洁心。女，哈尔滨铁道职业技术学院。助教．