分布式管理信息系統(tǒng)及其支撐技術(shù)

信息學(xué)院分布式管理信息系統(tǒng)及其支撐技術(shù)朱樹(shù)人1、分布式計(jì)算概述2、分布式管理信息系統(tǒng)3、典型分布式計(jì)算技術(shù)4、存在的公共問(wèn)題5、發(fā)展趨勢(shì)主要內(nèi)容 分布式計(jì)算是利用網(wǎng)絡(luò)把成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，組成一臺(tái)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)，完成單臺(tái)計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的超大規(guī)模的問(wèn)題求解。1、分布式計(jì)算概述 分布式計(jì)算的最早形態(tài)出現(xiàn)在80年代末的Intel公司，Intel公司利用他們的工作站的空閑時(shí)間為芯片設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)集，利用局域網(wǎng)調(diào)整研究。隨著Internet的迅速發(fā)展和普及，分布式計(jì)算的研究在90年代后達(dá)到了高潮，目前，在Internet網(wǎng)上分布式計(jì)算已非常流行。1、分布式計(jì)算概述 分布式計(jì)算研究主要集中在分布式操作系統(tǒng)研究和分布式計(jì)算環(huán)境研究?jī)蓚€(gè)方面，在過(guò)去的20多年間出現(xiàn)了大量的分布式計(jì)算技術(shù)，如中間件技術(shù)，網(wǎng)格技術(shù)，移動(dòng)Agent技術(shù)，P2P技術(shù)，以及最近推出的WebService技術(shù)等。每一種技術(shù)都得到了一定程度的認(rèn)同，在特定的范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。1、分布式計(jì)算概述2、分布式管理信息系統(tǒng)2.1MIS發(fā)展的動(dòng)力2.2MIS基本功能—ERP為例2.3MIS系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)造2.4MIS系統(tǒng)分析方法2.5MIS與IT2.6MIS與現(xiàn)代管理理論

(企業(yè)管理信息化回顧)2.7成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS應(yīng)用工程2.1分步式MIS發(fā)展的動(dòng)力(1)全球化市場(chǎng)的形成和不斷發(fā)展與多企業(yè)合作經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)方式的出現(xiàn)(2)企業(yè)不斷進(jìn)行經(jīng)營(yíng)過(guò)程重組(BPR)將使得MIS不得不支持基于全球范圍的實(shí)時(shí)的、可重構(gòu)的流程式管理結(jié)構(gòu)。(3)功能越來(lái)越強(qiáng)大的分布式計(jì)算技術(shù)不斷出現(xiàn)將會(huì)為MIS系統(tǒng)提供越來(lái)越靈活與強(qiáng)功能的軟硬件平臺(tái)虛擬企業(yè)模型圖9-1一個(gè)跨國(guó)虛擬企業(yè)的結(jié)構(gòu)

MIS的發(fā)展(ERP為代表)40年代訂貨點(diǎn)法為解決庫(kù)存控制問(wèn)題而提出60年代時(shí)段式MRP（MaterialRequirementsPlanning物料需求計(jì)劃）或稱基本MRP階段作為一種庫(kù)存訂貨計(jì)劃70年代閉環(huán)MRP階段Closed-loopMRP）作為一種生產(chǎn)計(jì)劃與控制系統(tǒng)，為解決采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、銷售的管理，發(fā)展了生產(chǎn)能力需求計(jì)劃、車間作業(yè)計(jì)劃月以及采購(gòu)作業(yè)計(jì)劃理論80年代MRPⅡ（ManufacturingResourcesPlanning制造資源計(jì)劃）作為一種企業(yè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，MRP的各子系統(tǒng)也得到了統(tǒng)一，形成了一個(gè)集采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、工程技術(shù)等為一體的系統(tǒng)90年代ERP（EnterpriseResourcesPlanning企業(yè)資源計(jì)劃）由美國(guó)加特納公司（GartnerGroupIn82）在90年代初期首先提出的，逐步發(fā)展成為怎樣有效利用和管理整體資源的管理思想92.2MIS基本功能—ERP為例投資者關(guān)系管理戰(zhàn)略目標(biāo)管理管理駕駛艙財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)企業(yè)績(jī)效管理管理會(huì)計(jì)財(cái)務(wù)管理資金管理稅務(wù)會(huì)計(jì)采購(gòu)管理倉(cāng)存管理銷售管理分銷管理供應(yīng)鏈管理客戶關(guān)系管理物流管理計(jì)劃管理‘車間管理質(zhì)量管理設(shè)備管理生產(chǎn)制造管理人力資源管理薪酬會(huì)計(jì)招聘培訓(xùn)人事管理績(jī)效管理知識(shí)管理辦公自動(dòng)化信息管理內(nèi)容管理協(xié)同設(shè)計(jì)協(xié)同供應(yīng)協(xié)同計(jì)劃協(xié)同服務(wù)協(xié)同銷售協(xié)同市場(chǎng)資本市場(chǎng)知識(shí)市場(chǎng)供應(yīng)市場(chǎng)消費(fèi)市場(chǎng)2.3MIS系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)造“三層”結(jié)構(gòu)階段：適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境客戶端服務(wù)部件數(shù)據(jù)服務(wù)層數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器生產(chǎn)管理物流管理財(cái)務(wù)管理人事管理客戶端交換機(jī)客戶端交換機(jī)客戶端客戶端客戶端客戶端2.3MIS系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)造“四層”結(jié)構(gòu)階段：適應(yīng)多種數(shù)據(jù)平臺(tái)客戶端服務(wù)部件應(yīng)用平臺(tái)層數(shù)據(jù)服務(wù)層生產(chǎn)管理組件物流管理組件財(cái)務(wù)管理組件人事管理組件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)客戶端客戶端客戶端客戶端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2.3ERP系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)造“五層”結(jié)構(gòu)階段：適應(yīng)多種操作系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器應(yīng)用平臺(tái)層數(shù)據(jù)服務(wù)層生產(chǎn)管理組件物流管理組件財(cái)務(wù)管理組件人事管理組件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)數(shù)據(jù)流程層用戶表示層X(jué)ML體系用戶訪問(wèn)2.4MIS系統(tǒng)分析方法模型驅(qū)動(dòng)方法結(jié)構(gòu)化分析方法

信息工程(IE)分析方法

面向?qū)ο?OO)分析方法

原型分析方法2.5管理信息系統(tǒng)和IT第五步信息周期，縱向數(shù)據(jù)集成，信息資源共享第六步知識(shí)組織，組織記憶信息管理90年代數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)挖掘文檔管理ERP對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)多維數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)管理90末/2000年代知識(shí)管理系統(tǒng)CRM門戶網(wǎng)站智能化程序內(nèi)容管理語(yǔ)義網(wǎng)XML知識(shí)建模數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容管理對(duì)數(shù)據(jù)沒(méi)有特別關(guān)心，IT的概念剛剛開(kāi)始數(shù)據(jù)庫(kù)管理70年代中數(shù)據(jù)管理80年代中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理80年代末企業(yè)數(shù)據(jù)建模大型數(shù)據(jù)庫(kù)第一步程序之間沒(méi)有聯(lián)系第二步使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行技術(shù)化數(shù)據(jù)集成第三步數(shù)據(jù)建模，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，概念性數(shù)據(jù)集成第四步數(shù)據(jù)功能分離，企業(yè)橫向數(shù)據(jù)集成2.6MIS與現(xiàn)代管理理論年份概念或工具開(kāi)發(fā)倡導(dǎo)者1911年科學(xué)管理（動(dòng)作、時(shí)耗）泰勒1913年運(yùn)動(dòng)裝配線亨利·福特1914年運(yùn)動(dòng)調(diào)度圖亨利·福特1914年計(jì)劃、組織、指揮、控制、協(xié)調(diào)約法爾1917年庫(kù)存經(jīng)濟(jì)批量模型佛·哈里斯1931年抽樣統(tǒng)計(jì)表瓦·斯瓦特1933年霍桑實(shí)驗(yàn)艾·邁約1940年多技能群組方法運(yùn)籌組、布萊開(kāi)特1940年生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)學(xué)康托納維奇1947年單純型法喬旦·澤1950-1960年P(guān)ERT、CPM、OR模擬計(jì)算機(jī)歐美1970年車間調(diào)度、庫(kù)存、預(yù)測(cè)項(xiàng)目管理、MRP質(zhì)量、服務(wù)中心批量處理約瑟夫·奧里斯1980年制造戰(zhàn)略、JIT、TQC、工廠自動(dòng)化（CIMS、FMS、CAD/CAM等）哈佛商學(xué)院，日本豐田汽車1990年TQMBaldrige、BPR（美）質(zhì)量控制學(xué)會(huì)哈默2.7成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS應(yīng)用工程

成都飛機(jī)工業(yè)公司（簡(jiǎn)稱成飛，CAC）是國(guó)家重點(diǎn)大型骨干企業(yè)，是中國(guó)最大的飛機(jī)出口基地。1989年，成都飛機(jī)工業(yè)公司被列為國(guó)家高技術(shù)發(fā)展（863）計(jì)劃的每一個(gè)CIMS應(yīng)用工廠；1990年完成總體設(shè)計(jì)可行性論證，1991年完成初步設(shè)計(jì)，1992年完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，1994年CIMS一期工程（突破口項(xiàng)目）通過(guò)863計(jì)劃自動(dòng)化領(lǐng)域組織的驗(yàn)收，1996年通過(guò)了二期工程的驗(yàn)收。

分析（1）當(dāng)時(shí)公司擁有一批“孤島式”單項(xiàng)技術(shù)軟件。系統(tǒng)沒(méi)有集成，資源不能共享，整體效益差。（2）計(jì)算機(jī)輔助管理不能滿足麥道機(jī)頭轉(zhuǎn)包生產(chǎn)、批生產(chǎn)飛機(jī)改型和新機(jī)研制的需要。（3）已擁有的輔助設(shè)計(jì)/制造軟件雖有較強(qiáng)的功能，但缺少計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）及工藝文件管理功能。不能適應(yīng)多機(jī)型生產(chǎn)試制技術(shù)準(zhǔn)備工作的需求。（4）飛機(jī)機(jī)加結(jié)構(gòu)件車間數(shù)控機(jī)床已初具規(guī)模，靠常規(guī)的計(jì)劃管理和以單臺(tái)機(jī)床為單元組織生產(chǎn)，綜合生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮。

需求

解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題（1）新品研制周期長(zhǎng)；（2）不適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)要求；（3）信息管理不適應(yīng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需求；（4）機(jī)加結(jié)構(gòu)件需要解決瓶頸問(wèn)題和提高質(zhì)量。

工程總體技術(shù)方案總的指導(dǎo)思想是以CIM概念框架為指導(dǎo)，確定總體集成方案。

1.根據(jù)總體技術(shù)方案，充分利用公司現(xiàn)有的能力，經(jīng)完善與提高，逐步實(shí)現(xiàn)成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS。２.利用原有IBM計(jì)算機(jī)等主機(jī)上的CAE/CAD/CAM軟件，利用現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床17臺(tái)（包括DNC系統(tǒng)），三坐標(biāo)數(shù)控測(cè)量機(jī)，大型精密平板工數(shù)控繪圖機(jī)等資源，納入成都飛機(jī)工業(yè)公司CIMS。在此基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用，逐步完善提高，形成較完整的集成制造工程系統(tǒng)。

3.以系統(tǒng)集成技術(shù)的需要和發(fā)展促進(jìn)成都飛機(jī)工業(yè)公司管理信息系統(tǒng)（MIS）的發(fā)展。

4.以關(guān)鍵集成技術(shù)的試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)帶動(dòng)機(jī)加結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化車間（FA）的發(fā)展。

CIMS應(yīng)用工程體系結(jié)構(gòu)由四個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，即管理信息系統(tǒng)（MIS）、工程信息系統(tǒng)（CAD/CAM）、車間自動(dòng)化系統(tǒng)（FA、ＦlexibleＭＳ）和質(zhì)量信息系統(tǒng)（QIS），以及兩個(gè)支持系統(tǒng)即數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DB）和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NET）組成，

3.1中間件技術(shù)3.2網(wǎng)格技術(shù)3.3移動(dòng)Agent技術(shù)3.4P2P技術(shù)3.5Webservice技術(shù)3、典型分布式計(jì)算技術(shù)最早具有中間件技術(shù)思想及功能的軟件是IBM在60年代開(kāi)發(fā)的CICS（CustomerInformationControlSystem）。80年代初期，SunMicrosystems開(kāi)發(fā)了一種最早的中間件，作為其開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的一部分，這種中間件是基于RPC協(xié)議的。但由于CICS不是分布式環(huán)境的產(chǎn)物，而SunMicrosystems開(kāi)發(fā)的不是完整的中間件產(chǎn)品，因此人們一般把Tuxedo作為第一個(gè)嚴(yán)格意義上的中間件產(chǎn)品，Tuxedo是在1984年由AT&T的貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)完成的。到90年代，中間件技術(shù)得到了巨大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了大量具有廣泛影響的中間件產(chǎn)品，如OMG的CORBA、Microsoft的DCOM/COM+、IBM的MQS等。3.1中間件技術(shù)

中間件是基礎(chǔ)軟件，處于操作系統(tǒng)（或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）與分布式應(yīng)用之間，從而屏蔽操作系統(tǒng)（或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）的差異，實(shí)現(xiàn)分布式異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作。目前，對(duì)中間件還沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的定義，比較公認(rèn)的IDC的定義是：中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機(jī)服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。3.1中間件技術(shù)分類：消息中間件(MOM:Message-OrientedMiddleware)數(shù)據(jù)庫(kù)中間件(DatabaseMiddleware)遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用中間件（RPC:RemoteProcessCall）對(duì)象請(qǐng)求代理中間件(ORB:ObjectRequestBroker)事務(wù)處理中間件(TPMonitor:TransactionProcessMonitor)3.1中間件技術(shù)

90年代末期開(kāi)始，由于受需求增長(zhǎng)和多種技術(shù)融合兩方面的影響，中間件的內(nèi)涵和外延進(jìn)一步拓展，中間件的類別也進(jìn)一步增多，如出現(xiàn)了反射中間件、移動(dòng)中間件、自適應(yīng)中間件等。

3.1中間件技術(shù)網(wǎng)格（GRID）的概念起源于90年代中期，最初的含義是為尖端科研和工程提供分布式計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。3.2網(wǎng)格技術(shù)網(wǎng)格計(jì)算目前還沒(méi)有一個(gè)被普遍接受的定義，著名的網(wǎng)格研究專家，Globus

項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)人IanFoster認(rèn)為：網(wǎng)格提供在動(dòng)態(tài)變化的多個(gè)虛擬機(jī)構(gòu)間共享資源和協(xié)同解決問(wèn)題。但隨著網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展，特別是OGSA體系結(jié)構(gòu)的提出，IanFoster對(duì)網(wǎng)格的定義作了擴(kuò)充：網(wǎng)格是可擴(kuò)展的網(wǎng)格服務(wù)集合，這些服務(wù)以不同的方式結(jié)合在一起以滿足虛擬機(jī)構(gòu)的需要，這些虛擬機(jī)構(gòu)本身被定義成它們操作和共享的服務(wù)的一部分。3.2網(wǎng)格技術(shù)

到目前為止，比較重要的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有兩個(gè)，一個(gè)是Foster等提出的五層沙漏結(jié)構(gòu)，另一種是在以IBM為代表的工業(yè)界的影響下，在考慮到Web技術(shù)的發(fā)展與影響后，結(jié)合WebService提出的開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu)OGSA。3.2網(wǎng)格技術(shù)

以“協(xié)議”為中心，同時(shí)十分強(qiáng)調(diào)服務(wù)與API和SDK的重要性。共享互操作協(xié)議服務(wù)API/SDK五層沙漏結(jié)構(gòu)五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層構(gòu)造層（Fabric）提供共享的資源，它們是物理或邏輯實(shí)體。

五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層連接層（Connectivity）

它是網(wǎng)格中網(wǎng)絡(luò)事務(wù)處理通信與授權(quán)控制的核心協(xié)議。

五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層資源層(Resource)

對(duì)單個(gè)資源實(shí)施控制，實(shí)現(xiàn)資源注冊(cè)、資源分配和資源監(jiān)視。五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層匯集層(Collective)

資源匯集，供虛擬組織的應(yīng)用程序共享、調(diào)用。提供目錄服務(wù)、日程安排、資源代理、資源監(jiān)測(cè)診斷、網(wǎng)格啟動(dòng)、負(fù)荷控制、賬戶管理等多種功能。

五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)格計(jì)算協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議匯集層資源層連接層連接層構(gòu)造層互聯(lián)網(wǎng)傳輸層應(yīng)用層（Applications）

通過(guò)各層的API調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)，再通過(guò)服務(wù)調(diào)用網(wǎng)格上的資源來(lái)完成任務(wù)。需要構(gòu)建支持網(wǎng)格計(jì)算的庫(kù)函數(shù)。五層沙漏結(jié)構(gòu)應(yīng)用層工具與應(yīng)用匯集層資源與連接層各種資源構(gòu)造層資源與服務(wù)的安全訪問(wèn)目錄代理診斷與監(jiān)控等開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)

OGSA是以服務(wù)為中心的“服務(wù)結(jié)構(gòu)。這里的服務(wù)是指具有特定功能的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體。

OGSA定義了“網(wǎng)格服務(wù)”的概念，網(wǎng)格服務(wù)是一種WebService，該服務(wù)提供了一組接口。網(wǎng)格={網(wǎng)格服務(wù)}網(wǎng)格服務(wù)=接口/行為+服務(wù)數(shù)據(jù)3.2網(wǎng)格計(jì)算主要研究計(jì)劃Globus計(jì)劃

Legion計(jì)劃

InformationPowerGrid

EuroGrid

DistributedTerascaleFacility

主要研究計(jì)劃Globus計(jì)劃

Globus是美國(guó)Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)項(xiàng)目，全美有12所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)參與了該項(xiàng)目。Globus對(duì)資源管理、安全、信息服務(wù)及數(shù)據(jù)管理等網(wǎng)格計(jì)算的關(guān)鍵理論進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)能在各種平臺(tái)上運(yùn)行的網(wǎng)格計(jì)算工具軟件（Toolkit），幫助規(guī)劃和組建大型的網(wǎng)格試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)適合大型網(wǎng)格系統(tǒng)運(yùn)行的大型應(yīng)用程序。Toolkit是Globus最重要的成果，其第一版在1999年推出，最新版本是2002年推出的Release2.0。Toolkit源碼開(kāi)放，任何人都可以從其網(wǎng)站上下載源代碼，并進(jìn)行修改。目前，Globus的技術(shù)已在NASA網(wǎng)格(NASAIPG)、歐洲數(shù)據(jù)網(wǎng)格（DataGrid）、美國(guó)國(guó)家技術(shù)網(wǎng)格(NTG)等8個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用。

主要研究計(jì)劃Globus計(jì)劃

網(wǎng)格（GRID）

歸諸于一個(gè)下部基礎(chǔ)構(gòu)造，它使得高端計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和私有科學(xué)工具的集成和協(xié)作使用成為可能，并且，能夠被多個(gè)組織所管理。網(wǎng)格應(yīng)用通常包含大量的數(shù)據(jù)或計(jì)算，經(jīng)常需要組織間的安全的資源共享。因此，它們不易被今天的Internet和WEB基礎(chǔ)構(gòu)造所處理。由網(wǎng)格構(gòu)造層、連接層、資源層、匯集層和應(yīng)用層組成。

主要研究計(jì)劃Legion計(jì)劃

Legion計(jì)劃是維吉尼亞大學(xué)的一個(gè)基于對(duì)象的元系統(tǒng)軟件項(xiàng)目，它被設(shè)計(jì)成一個(gè)具有幾百萬(wàn)個(gè)主機(jī)和幾百萬(wàn)億個(gè)對(duì)象的系統(tǒng)，這些主機(jī)和對(duì)象通過(guò)高速鏈路系在一起。在家用機(jī)器上工作的用戶在獲取各種數(shù)據(jù)和物理資源時(shí)，例如數(shù)字圖書館、物理仿真、照相機(jī)、線性加速器和視頻流，看起來(lái)就像在一臺(tái)單一的計(jì)算機(jī)上獲取的。用戶群體可以構(gòu)造共享虛擬工作空間，進(jìn)行合作研究和交換信息。這一抽象概念來(lái)源于Legion計(jì)劃的透明進(jìn)度、數(shù)據(jù)管理、容錯(cuò)、位置自治、一些列的安全選項(xiàng)。主要研究計(jì)劃Legion計(jì)劃

Legion計(jì)劃在1993年8月第一次被提出，但直到1996年還保持在白皮書和早期設(shè)計(jì)階段，在那段時(shí)間，設(shè)計(jì)和集成了基本的Legion體系、對(duì)象模式、安全模式、運(yùn)行時(shí)目錄體系結(jié)構(gòu)、程序圖模式和高水平的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，在同一時(shí)間，開(kāi)發(fā)了基于早期項(xiàng)目Mentat的Legion原型版本，并用于概念的驗(yàn)證，以及在資源管理、進(jìn)度、自治等方面設(shè)想的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，Legion早期版本，大家熟知的帶Legion擴(kuò)展的Mentat3.0可以被在許多不同的平臺(tái)運(yùn)用。

1996年3月，開(kāi)始開(kāi)發(fā)Legion的“full-blown”版本，“full-blown”版本在幾個(gè)重要的方面不同于基于Mentat的版本，最重要的是，它在運(yùn)行時(shí)下的基礎(chǔ)構(gòu)造被完全重寫，模式的執(zhí)行在技術(shù)報(bào)告中描述。分成三個(gè)部分，分別是應(yīng)用部分、運(yùn)行時(shí)庫(kù)和核心構(gòu)件。

主要研究計(jì)劃InformationPowerGrid

IPG（InformationPowerGrid）項(xiàng)目是由NASA的NAS小組（NASAAdvancedSupercomputing）領(lǐng)導(dǎo)的，它是一個(gè)高性能計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、科學(xué)儀器和高級(jí)用戶界面組成的網(wǎng)絡(luò)。目前，由三個(gè)NASA中心（Ames,Glenn,andLangley）的超級(jí)計(jì)算機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備和大量的客戶機(jī)相連組成的“產(chǎn)品試驗(yàn)床”系統(tǒng)，為研究者提供高性能計(jì)算的實(shí)驗(yàn)。它能夠用于測(cè)試網(wǎng)格系統(tǒng)軟件，如Globus，以及使用網(wǎng)格的應(yīng)用，如OVERFLOW和NPSS。所有這些形成了將來(lái)網(wǎng)格的核心基礎(chǔ)構(gòu)造。

主要研究計(jì)劃InformationPowerGrid

其定義為廣泛的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)和儀器的分布式網(wǎng)絡(luò)，以及穿過(guò)制度上的界限實(shí)現(xiàn)共享的協(xié)作環(huán)境。

分成四層，分別是分布式異構(gòu)資源層、虛擬機(jī)器層、工具和高水平服務(wù)層、應(yīng)用層。

主要研究計(jì)劃EuroGrid

EuroGrid項(xiàng)目是由歐洲經(jīng)濟(jì)共同體共同出資的研究和技術(shù)發(fā)展項(xiàng)目（RTD），是信息社會(huì)技術(shù)程序（IST）的一部分。實(shí)施時(shí)間為2000年11月1日至2003年10月31日，EuroGrid項(xiàng)目用于在選定的科學(xué)和工業(yè)團(tuán)體作網(wǎng)格使用的示范，針對(duì)這些團(tuán)體的特殊需要，展示使用網(wǎng)格的好處。主要基于德國(guó)的UNICORE系統(tǒng)，分成服務(wù)層、網(wǎng)關(guān)層和客戶層。

主要研究計(jì)劃DistributedTerascaleFacility

TeraGrid項(xiàng)目是美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在2001年8月投資5300萬(wàn)美圓啟動(dòng)的項(xiàng)目，目的是通過(guò)多年的努力，建造和展示世界上最大、最快的用于開(kāi)放科學(xué)研究的分布式基礎(chǔ)構(gòu)造。建成后，TeraGrid將包括分布在5個(gè)地點(diǎn)的20萬(wàn)億浮點(diǎn)運(yùn)算能力，方便地管理和存儲(chǔ)近1PB數(shù)據(jù)的能力，高解決的可視環(huán)境，網(wǎng)格計(jì)算工具集。這些組件將通過(guò)每秒40GB的網(wǎng)絡(luò)（星球上最快的研究網(wǎng)絡(luò)）緊密地集成和連在一起。

中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格

(ChinaNationalGrid-CNGrid)運(yùn)算能力：18萬(wàn)億次曙光4000A深騰6800峰值速度11.2萬(wàn)億次，Linpack8.1萬(wàn)億次2004年6月TOP500位列第10峰值速度5.324萬(wàn)億次，Linpack4.183萬(wàn)億次2003年11月TOP500位列第14分布8個(gè)節(jié)點(diǎn)，2個(gè)中心408個(gè)用戶，360個(gè)應(yīng)用計(jì)算化學(xué)中科大運(yùn)用6800研究了利用STM針尖誘導(dǎo)的CoPc分子脫氫過(guò)程，研究成果已在國(guó)際一流學(xué)術(shù)期刊《Science》上發(fā)表。JinlongYang,etal.Science,2September2005Vol309:1542.計(jì)算化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室成員運(yùn)用深騰6800開(kāi)展科學(xué)研究和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)用軟件的研制開(kāi)發(fā)，取得了諸多引人注目的成果。中科院大氣物理所LASG實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用自主開(kāi)發(fā)的新型“氣溶膠-氣候耦合模式GAMIL-A”氣候模式在深騰6800上率先完成《政府間氣候變化委員會(huì)第四次評(píng)估報(bào)告》，為世界氣候研究做貢獻(xiàn)

《政府間氣候變化委員會(huì)第四次評(píng)估報(bào)告》IAP/LASG第四代氣候系統(tǒng)模式FGOALS_s模擬的降水、溫度和海平面氣壓。

氣候系統(tǒng)模式模擬研究完善掃描隧道電子顯微學(xué)成像理論SelectiveAnalysisofMolecularStatesbyFunctionalizedScanningTunnelingMicroscopyTips(Phys.Rev.Lett.96,156102(2006))上海崇明越江隧道施工過(guò)程的數(shù)值仿真南港隧道長(zhǎng)約8.9公里，采用世界最大的直徑15.2米的盾構(gòu)法施工隧道,全面體現(xiàn)了大直徑、長(zhǎng)距離、大深度的世界隧道發(fā)展趨勢(shì)汽車安全性分析典型工況：LS-DYNA模擬汽車56km/h速度正面撞墻100ms過(guò)程，計(jì)算規(guī)模50萬(wàn)單元，一般工作站需要計(jì)算100小時(shí)，在曙光4000A上用32CPU,3小時(shí)完成應(yīng)用生物信息環(huán)境科學(xué)材料科學(xué)計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)可視化……應(yīng)用監(jiān)控監(jiān)控更多信息:/http:///軟件Agent技術(shù)最早可以追溯到人工智能研究的初期階段，1977年Hewitt在研究ConcurrentActorModel時(shí)就首次提出了具有自組織性、反應(yīng)機(jī)制和同步執(zhí)行能力的軟件模型，這就是最初的軟件Agent思想。此后從70年代末到90年代初，科學(xué)家都將精力集中于對(duì)軟件Agent理論的研究，并從系統(tǒng)的角度提出了一些基本概念。軟件Agent的具體實(shí)踐開(kāi)始于90年代，期間人們進(jìn)行了一些非常成功的嘗試（如Pleiades，ARCHON計(jì)劃等），并對(duì)軟件Agent有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。3.3移動(dòng)Agent技術(shù)

20世紀(jì)90年代初，GeneralMagic公司在推出其商業(yè)系統(tǒng)Telescript時(shí)第一次提出了移動(dòng)Agent的概念，即一個(gè)能在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中自主地從一臺(tái)主機(jī)遷移到另一臺(tái)主機(jī)，并可與其它Agent或資源交互的軟件實(shí)體。移動(dòng)Agent是一類特殊的軟件Agent，可以看成是軟件Agent技術(shù)與分布式計(jì)算技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它除了具有軟件Agent的基本特性--自治性、響應(yīng)性、主動(dòng)性和推理性外，還具有移動(dòng)性，即它可以在網(wǎng)絡(luò)上從一臺(tái)主機(jī)自主地移動(dòng)到另一臺(tái)主機(jī)，代表用戶完成指定的任務(wù)。3.3移動(dòng)Agent技術(shù)由于對(duì)Agent的定義還沒(méi)有明確，所以，目前還沒(méi)有一個(gè)關(guān)于移動(dòng)Agent的確切的定義。一般認(rèn)為移動(dòng)Agent是一類能在自己控制之下從一臺(tái)計(jì)算機(jī)移動(dòng)到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的自治程序，它們能為分布式應(yīng)用提供方便的、高效的和魯棒的執(zhí)行框架。3.3移動(dòng)Agent技術(shù)目前，移動(dòng)Agent的研究已取得了一些成就，產(chǎn)生了大量的移動(dòng)Agent系統(tǒng)，如OpenGroup公司的MOA、Stuttgart大學(xué)的Mole、Ochanomizu大學(xué)的MobileSpaces等。但所有的移動(dòng)Agent系統(tǒng)還都很不成熟，存在著各種各樣的缺陷?？梢园涯壳暗谋姸郃gent系統(tǒng)看成是實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)，離真正實(shí)用的產(chǎn)品還有很大的距離。

3.3移動(dòng)Agent技術(shù)

P2P起源于最初的聯(lián)網(wǎng)通信方式，是一種比較古老的技術(shù)，如產(chǎn)生于1979年的USENET、1984年的FidoNet都是基于P2P技術(shù)的，但目前P2P已被賦予了新的含義，是舊有技術(shù)的新的應(yīng)用模式。3.4P2P技術(shù)

P2P的原意是一種通信模式，在這種通信模式中，每一個(gè)部分具有相同的能力，任意一個(gè)部分都能開(kāi)始一次通信?，F(xiàn)在，對(duì)P2P概念進(jìn)行了擴(kuò)展，如IBM公司認(rèn)為：P2P系統(tǒng)由若干互聯(lián)協(xié)作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，且至少具有如下特征之一：系統(tǒng)依存于邊緣化（非中央式服務(wù)器）設(shè)備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從服務(wù)器的參與中受益；系統(tǒng)中成員同時(shí)扮演服務(wù)器與客戶端的角色；系統(tǒng)應(yīng)用的用戶能夠意識(shí)到彼此的存在，構(gòu)成一個(gè)虛擬或?qū)嶋H的群體。3.4P2P技術(shù)（1）即時(shí)通信軟件，如ICQ等。2個(gè)或多個(gè)用戶可以通過(guò)文字、語(yǔ)音或文件進(jìn)行交流，甚至還可以與手機(jī)通信。（2）實(shí)現(xiàn)共享文件資源的軟件，如Napster和Gnutella等。用戶可以直接從任意一臺(tái)安裝同類軟件的PC上下載或上載文件，并檢索、復(fù)制共享的文件。（3）游戲軟件。目前的許多網(wǎng)絡(luò)游戲都是通過(guò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)的。（4）存儲(chǔ)軟件，如Farsite。用于在網(wǎng)絡(luò)上將存儲(chǔ)對(duì)象分散存儲(chǔ)。（5）數(shù)據(jù)搜索及查詢軟件，如Infrasearch、Pointera。用來(lái)在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中完成信息檢索。（6）協(xié)同計(jì)算軟件，如Netbatch。可連接幾千或上萬(wàn)臺(tái)PC，利用其空閑時(shí)間進(jìn)行協(xié)同計(jì)算。（7）協(xié)同處理軟件，如Groove?？捎糜谄髽I(yè)管理。3.4P2P技術(shù)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。2000年8月成立了P2P工作組，成員包括Intel、IBM和HP公司等。發(fā)展對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的其他主要障礙還有版權(quán)問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題、管理問(wèn)題和安全問(wèn)題等。如何連接電話、手機(jī)和家電、工業(yè)設(shè)備等，也是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)需要解決的問(wèn)題。3.4P2P技術(shù)

Webservice是對(duì)象/組件技術(shù)在Internet中的延伸，是一種部署在Web上的對(duì)象/組件。Webservice結(jié)合了以組件為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)模式以及Web的出色性能，一方面，Webservice和組件一樣，具有黑匣子的功能，可以在不關(guān)心功能如何實(shí)現(xiàn)的情況下重用；同時(shí)，與傳統(tǒng)的組件技術(shù)不同，Webservice可以把不同平臺(tái)開(kāi)發(fā)的不同類型的功能塊集成在一起，提供相互之間的互操作。所以，Webservice被普遍認(rèn)為是下一代分布式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的模型。3.5Webservice技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織W3C的定義：

Webservice是一個(gè)通過(guò)URL識(shí)別的軟件應(yīng)用程序，其界面及綁定能用XML文檔來(lái)定義、描述和發(fā)現(xiàn)，并且基于internet協(xié)議上的消息傳遞，使用XML支持和其它軟件應(yīng)用程序的直接交互。3.5Webservice技術(shù)Microsoft的定義：

Webservices是為其它應(yīng)用提供數(shù)據(jù)和服務(wù)的應(yīng)用邏輯單元，應(yīng)用通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Web協(xié)議和數(shù)據(jù)格式獲得Webservices，如HTTP、XML和SOAP等，每個(gè)Webservice如何實(shí)現(xiàn)是完全獨(dú)立的。Webservices具有基于構(gòu)件的開(kāi)發(fā)和Web兩者的優(yōu)點(diǎn)，是Microsoft的.NET程序設(shè)計(jì)模式的核心。3.5Webservice技術(shù)IBM公司的定義：

WebServices是自包容的、模塊化的應(yīng)用，它們能在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上被描述、發(fā)布、查找和調(diào)用，一般是在Web上。3.5Webservice技術(shù)

W3C認(rèn)為webservice有三個(gè)部分組成，分別是傳輸模塊、描述模塊和發(fā)現(xiàn)模塊。三個(gè)部分是密切相關(guān)的，傳輸模塊是在線交換的標(biāo)準(zhǔn)，描述