云计算与网格计算的集群计算|云计算原理与技术

1.集群计算

集群(Cluster)是使用多个计算机，冗余互连组成一个对用户来说单一的高可用性的系统。集群计算是将两个或多个计算机连成网络充分利用并行处理性能的技术。

早期的集群计算系统要求必须同构，如X86，并且耦合度相对较高，因此基本上局限于实验室的范围内使用，没有形成真正意义上的商业应用。

集群计算的主要发展方向是逐渐摒弃网络中的标准化同构的计算节点，转向充分利用闲置的计算资源发展，如办公室中的桌面工作站、普通的个人电脑等，并通过普通的网络进行连接。这些节点白天通常会被正常占用，它们的计算能力只能在晚上和周末的时间被共享。

2.网格计算

为了在提高整个系统计算能力的同时提高节点的使用效率，网格计算(Grid Computing)技术产生。

从结构上来说，网格计算是一种分布式计算模式，它通过将分散在网络中的计算节点(如空闲服务器、存储系统等)连接在一起，形成一个拥有超强性能的虚拟计算机，为用户提供功能强大的计算和存储能力，来处理特定的任务。网格计算的松耦合、异构性质更明显，而且在地理位置上更分散。

加入网格计算的各节点可以独立地进行其他工作，在管理分布式系统的异构松耦合资源方面效率明显提升，在网格的调度下，资源可以完成特定的大规模计算任务，如寻找外星人、生命医学研究和全球气候研究等。(www.xing528.com)

在网格计算中，使用者通常需要基于网格的框架来构建网格系统，即使用开放的源代码工具或供应商提供的专利工具和产品构建网格，并对其进行管理，执行计算任务。如果一个新的应用程序要使用网格系统，则在设计和部署时要考虑网格的基本结构及其提供的服务，开发者必须知道如何把基础设施的各个部分组合在一起，考虑编程语言、系统环境、数据管理、任务分发、结果打包、安全性和可用性管理等内容。网格计算是面向任务的专用计算形式。

3.云计算

在云计算中，服务提供商通常负责处理底层架构中的安全性、可用性和可靠性问题，对使用者来说，用户只需要使用“云”中的资源，不需要关注系统资源的管理和整合。这一切由云计算提供者进行处理，用户看到的是一个逻辑上单一的整体。云计算体现了更多的通用性，用户可以把更多的精力放在业务逻辑上。

云计算和网格在资源的所属关系上存在着较大差异。在网格计算中，多个零散资源为个别任务提供运行环境；而在云计算中单个整合资源为多个用户提供服务。

网格计算最早用于研究机构，有了理论后才有实验室的实践，而且只在小范围内(如学术圈)进行小规模的使用，缺乏强大的生命力。

而云计算的发展是为了解决用户需求中出现的“大”问题，在理论和方法上有明确针对性，借鉴了很多网格计算的想法，但弱化了网格计算的学术特点，提高了相关技术在商业方面的实用性，通过大规模使用增加生命力。这是云计算和网格计算的本质区别。如果说集群计算类似于集中制，以模式化进行管理，网格计算在异构环境下依靠复杂的调度进行管理，各处资源处于无控制状态，则云计算就是分布式计算的革新。