作者钱德沛简介：教授、博导，西安交通大学网络与信息中心主任、国家“863”计划计算机软硬件技术主题专家组评估专家、“863”计划高性能计算机及其核心软件重大专项总体专家组组长。1977年毕业于西安交通大学计算机专业，留校任教至今。1982年至1984年在美国德克萨斯州北德州立大学读研究生。1991年6月至1992年3月作为高级访问学者在德国汉诺威大学计算机系统结构与操作系统研究所进修与工作。1992年起任教授，1996年被聘为博士生导师。现任中国计算机学会常务理事、高级会员，中国计算机学会教育专委会主任，在 计算机体系结构和实现技术、计算机网络等方面发表论文90余篇。目前的研究方向是高性能计算机体系结构与实现技术、网格、主动网络、计算机网络安全与管理等。

　　网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。事实上，对于资源共享和协同工作的支持不是网格的专利。而网格则是要把Internet中不同组织和机构的资源虚拟化，使我们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源，它代表了人们对于Internet环境下更高层次的资源共享、协同工作的追求。

　　自第一台数字计算机问世以来，人类对高效的、易于获得和使用的计算资源的追求就一直没有停止过。回顾计算机的发展历史，计算机的应用模式经历了早期的孤立主机模式、上世纪60至70年代盛行的主机终端模式、上世纪80年代由个人机和局域网发展所产生的客户/服务器模式和今天Internet大发展条件下的网格计算模式，与之相对应的技术经历了单道程序、多道程序、分时系统、分布计算、Web Services等多个阶段。每一次技术的更新换代都使计算机的使用变得更为方便，使其应用更为普及，同时也成就了像IBM、DEC、Intel、微软、Cisco等一代代把握方向、引导技术发展潮流的IT产业界巨人。

　　网格是近年来出现的新事物。它究竟反映了什么样的理念？对技术的发展有什么要求？会使应用模式发生什么变化？将对未来信息基础设施的形态产生什么影响呢？

　　可生长的服务体系是核心

　　我们常说，网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。事实上，对于资源共享和协同工作的支持不是网格的专利。

　　计算机发展的各个阶段都在强调资源共享和协同工作，起先是多个进程对CPU内部资源的共享和进程间的交互;随后是部门内部局域网中的资源共享和协同；Internet 的出现使我们有可能跨地域连接各种计算资源，实现全球范围的资源共享和协同工作；而网格则是要把Internet中不同组织和机构的资源虚拟化，使我们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源，它代表了人们对于Internet环境下更高层次的资源共享、协同工作的追求。

　　在这种资源虚拟化的环境中，网格系统以其固有能力把异构分布的资源映射为单一系统映像，这样，应用的开发者就可以不必关心如何使用地域分布的异构资源的细节，而把注意力集中在应用逻辑本身。网格对于资源的虚拟化是以服务的形式体现出来的。对于应用的开发者而言，他们所面对是能够保证服务质量的各种各样的服务。使用这些服务，他们可以更方便地构造所需的应用，而其应用又可以被抽象成新的服务，融入环境，丰富网格中的服务。这种可生长的服务体系是网格的特征。

　　许多问题需要回答

　　为了达到上述具有资源虚拟化和服务特征的网格，我们必须回答许多理论和技术的问题，比如：

　　在今天的计算机体系结构下发展起来的计算模型能不能适应明天的网格？如何把要解决的问题映射到一个动态生长的网格环境？从计算模型到可执行程序的转换需要什么样的编程语言？

　　网格的存储模型是什么？在网格环境中数据如何分布？如何组织？存储空间如何管理？如何高效地寻址和访问数据？

　　网格的信息模型是什么？在高度异构的环境下信息如何表示？如何编码？如何交换？如何高效获取？

　　怎样对动态变化的资源实施管理？资源如何动态地进入或退出网格环境？如何在大地域分布的环境下有效地调度资源，保证所要求的服务质量？

　　服务所能完成的功能即其语义如何表达？如何能让应用开发者理解服务的语义并与其应用目标相匹配？如何有效地管理动态生长的服务集合？如何在网格中动态地部署服务？定位服务？使用服务？

　　在虚拟资源空间中如何建立彼此毫无关系的资源提供者和资源使用者之间的信赖关系，保证各自的安全？为此应该建立什么样的网格计算安全模型？

　　在未来由数以十亿计的固定的、移动的、通用的、嵌入的计算装置所构成的普适计算应用环境中，如何看待这些装置的角色？是否能通过它们之间的相互作用和协同关系(比如现在的P2P网络)来增强网格的功能和性能？

　　我们还必须认识到，要想让网格成为像水、电、气这样的社会基础设施，除了解决理论和技术的问题之外，还要考虑其他一些因素。电的使用已经有很长的历史了，但是在越来越趋于一体化的世界中我们仍然看到，不同国家的电力网由于电压、频率不同而不能互连，电器装置仅仅因为插座不同而不能在世界各地通用。在网格的发展中我们还能让这种现象重现吗？既然标准对于基础设施是如此重要，我们当然要像建立任何其他社会基础设施的标准一样，化大力气建立网格的标准，用它来规范网格技术的开发和网格的应用。

　　既然是社会基础设施就必然会有运营的问题。由于资源的分散性和部门所属性，网格是否能像电信基础设施那样由集中的大运营商来运营呢？如果不能，那么什么是网格的运营体系？它的经济模型和盈利机制是什么？如何通过引入投资机制，建立网格的运营服务业？如何完善网格计费、管理、调控的一系列策略和机制？最后，如何在强调共享观念的同时，用有效的利益机制来促进共享？这对网格的成功来说也许比技术问题更为重要。

　　网格更需要实践

　　任何新技术的发展都是在特定历史条件下解决特定问题的产物，网格也不能例外。它是在Internet快速发展的条件下，为了解决资源割据、信息孤岛、应用不能互通互联的问题而提出的。它不会和现行的技术完全割裂，但一定会催生创新性的思想和技术，必将在更大的时空尺度、更高的程度上释放计算的能力，推动应用的普及和提高。

　　网格的发展需要理论和技术，更需要实践，这是国家“863”计划建设“中国国家网格”这一网格技术实验床的初衷。“中国国家网格”将成为验证技术和示范应用的平台。可喜的是，国家“863”计划所倡导的网格研究的重要性已经被越来越多的人所认识和接受。最近一段时间以来，国内多个部门先后启动了与网格相关的研究计划和项目，开展网格基础理论研究、技术开发和应用试验，这是一个鼓舞人心的趋势。

　　如果说由于种种因素，中国没能在计算机和Internet的发展史上留下独特的一笔，那么在网格这一个新的方向上，我们能否把握机遇，有所建树就完全取决于中国政治家的远见卓识，取决于中国科学家的智慧、洞察力以及脚踏实地的科学精神。中国应该，也能够在网格这个新事物上有所作为。