高端计算（网格）环境

         国家高性能计算环境（亦称国家计算网格，简称网格)是国家级高性能计算和信息服务的战略性基础设施，它将在全国范围内为各行业和社会大众提供各种一体化的高性能的计算环境和信息服务。在国家高性能计算环境中，网格系统软件起着关键的作用，它提供单一系统映象、透明性、可靠性、负载平衡和资源共享等功能。网格系统软件中的网格操作系统层提供网格的底层管理功能；编程和使用环境提供用户接口，使一般应用和专门为网格开发的应用能方便和有效地利用网格资源。

目标及主要研究内容

国家高性能计算环境（网格）是一个广域分布的系统，网格系统软件是一个分布式系统管理软件。本课题的目标是为若干重大行业应用提供一个安全高效的支撑环境。网格提供两种使用方式：Web环境方式和常规方式。Web方式面向行业生产型应用，提供安全的网格Web服务，包括资源浏览和批式作业管理功能。常规方式面向应用程序的开发，提供安全的telnet和ftp应用环境。结点接入将采用安全技术，保障安全的常规使用环境和Web使用环境。

网格系统软件必须发挥各网格结点的高性能计算系统和大容量数据信息处理系统的性能和功能，使之成为网络上的可共享使用的国家高性能基础设施，提供多用户远程使用网格结点计算和数据资源,为各行业用户提供具有统一管理、易于远程使用、安全的高性能计算和大容量数据处理的环境。支持远程开发和远程生产性使用二种方式。主要内容包括如下几个方面。

网格安全性技术：保证网格系统安全和数据传输安全。

统一的用户管理技术：全网格、有权限的帐户管理和记账系统。

单一的资源目录管理技术：统一用户界面，一致的命令格式，全网格和结点的资源状态动态监控和查询，环境资源的动态更新、查询。

单一的作业管理技术：作业由统一的作业管理系统进行管理。

系统学习环境：全网格及行业网格环境的人员学习培训和系统联机帮助。

程使用环境：以Web方式支持生产性程序的远程用户使用，以Telnet、Ftp等常规使用方式支持远程用户的并行程序开发。
关键技术

网格系统软件将解决以下的关键技术：

网格安全性能达到国家安全机构认可的水平。

统一的用户管理技术

单一的资源目录管理技术

单一的批作业管理技术
项目推广应用前景

我国的许多行业，如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等，以及涉及科研、开发、教育的诸多部门、单位和企业，对高性能计算网格及信息网格的需求是非常巨大的。这些需求可简单地归纳如下。

在资源数据方面，国家在过去几十年已经花费了大量财力收集各种地下、地面、大气的资源数据；采用的手段包括地下勘探、地面人工测绘和监测，航空遥感，卫星遥感等。做数据收集的部门包括国土局、测绘局、水利部和防总、林业部、核工业部、地矿部、石油部、科技部（3S）、环保局、建设部、气象局、海洋局、中科院等。这些数以PB计的数据是国家的宝贵财富和资产，但目前由于零碎地分散在很多地方，共享困难，利用率很低。将这些数据组织起来放在网格上供全国使用将有很多好处。

在高性能计算方面，由科技部支持创办的五个国家高性能计算中心已经运行二年。他们一致提出急需升级计算设备。计算网格的建立有利于这些中心共享资源，在诸如基础和应用基础科学研究、汽车制造、大型水电工程、石油勘探、气象气候、航空、交通、金融、医疗卫生等领域发挥更大的作用。

在生物信息方面，我国的生命科学界对网格有强烈呼声，已经把建立网格（称为生物信息学中心）的配套研究列为"十五计划"自然科学基金委的头等任务。石油行业将对信息技术的需求分为四类：信息应用指的是企业管理、数据库/Web, Intranet等；勘探应用指的是地震资料处理、钻井数据的收集和处理（含测井、录井）；开发应用指的是油床模拟等；设计应用指的是地面建筑、管道等的CAD。在这四类应用中，勘探和开发是计算密集型。

在环境保护方面，已经建立了若干数据收集网和计算机网。现在的问题是从这些途径得到的宝贵的数据没有统一上网共享和管理，使用极不方便，利用率很低。网格可以解决这些问题。在媒体信息方面，我国的大众媒体（报纸、通信社、电视、电台、纪录片、出版社）包含大量的信息，但缺少有效的机制让全国人民快捷、方便廉价地获得自己需要的信息。网格建立后，可以逐步提供缓存服务、目录服务、索引服务、数据挖掘和分类等多种新的应用形式。

所有上述计算网格及应用网格的建立，都需要网格系统软件进行统一的管理。网格系统软件将为广大用户提供方便的使用环境，并为各种应用网格的建立提供基础和保障。