3.1 网格、网格计算的介绍

　　网格（Grid），是一个集成的计算与资源环境。网格能够充分吸纳各种计算资源，并将它们转化成一种随处可靠、经济的超级计算能力。除了各种类型的计算机，这里的计算资源还包括网络通信能力、数据资料、仪器设备等相关资源。

　　网格计算（Grid Computing），是对基于网格问题的求解。

　　网格中的网格资源主要是指分布的计算机资源，而网格计算就是指将分布的计算机组织起来协同解决复杂的计算问题。

　　3.2 建立基于网格计算容灾系统的关键技术

　　容灾系统作为一个整体，它通常由分布于异地的若干子模块组成。在网格出现之前，人们就构建了容灾系统，但系统性能取决于构建它的成本，并且系统性能并不稳定，随着网格技术的推广应用，系统构建成本得到降低的同时，也实现了容灾系统整体性能大幅度的提升。

　　在容灾系统内，需要在第一时间内响应用户的请求，并且要确保数据的安全性。

　　3.2.1 基于网络的海量存贮系统 HPSS

　　由表1可看出，高级别的容灾系统都是基于网络实现的，因此需要使用基于网络的海量存贮系统，之所以如此，是因为系统运行时会产生大量的数据，而且这些数据都需要存贮、管理并支持来自异地的访问，所以使用海量存贮系统（HPSS）是很必然的选择。

　　随着科技的进步，海量存贮系统的性能不断被刷新着：1994年数据存贮系统的容量达到10TB，吞吐量达到10MB/S；1997年，容量达到100TB，吞吐量达到100MB/S；2000年，容量达到100PB，吞吐量达到1GB/S。

　　HPSS是一个层次化的存贮系统，主要为高性能计算产生的海量数据提供快速存贮服务，以弥补计算能力与I/O吞吐能力之间的差距。

　　HPSS主要设计目标是让海量数据能够在网络化存贮、高性能计算机、集群计算机、海量数据库之间快速传递。它有如下特征：

　　HPSS中的所有计算机和存贮结点都直接连接在网络上，数据在提供者与需求者之间直接传递，无需经过中间结点。

　　HPSS把数据分散在多个节点上，这些节点并行传送数据，因而吞吐量接近这些节点吞吐量之和。

　　HPSS支持事务的原子操作-----对于一次操作，要么彻底完成，要么回滚到操作开始之前的状态，从而保证了数据的完整性；

　　HPSS是一些软件模块的集合，每个模块担负一个任务，模块之间通过API提供的调用接口，实现组合使用。

　　HPSS不需要特定操作系统的支持，它用ANSIC书写，调用POSIX功能，因而可以运行在许多平台上。

　　HPSS的性能可以动态扩展，允许随时将新的服务器、存贮设备等，加入到HPSS的网络存贮池中，从而满足系统不断增长的应用需求。

　　对于容灾系统而言，HPSS的应用提供了高性能的数据缓冲和存贮服务，优化了系统恢复点目标（RPO）与恢复时间目标（RTO）的值，使系统能够在最短时间内完成数据的备份和恢复。

　　3.2.2分布式监控

　　在容灾系统中，网络存贮器、大型计算机等各种设备分散于各地，需要进行全局协调和管理，这些工作可以由分布于各地的代理程序来完成。除了完成特定的功能外，代理程序还必须支持全局性的监控。

　　当系统出现故障时，就需要代理程序担负起分布式监控的任务，它们实时记录下每个有潜在意义的事件，为全局的实时监控提供支持。处于系统关键点的代理程序，还需要对某些关键性能参数作记录，支持对系统性能的分析和调整。

　　3.2.3基于策略的访问控制

　　容灾系统的安全管理非常复杂，基于高级别安性性的要求，不可能人工完成每一次授权，也不可能让用户只要有一个口令就通行无阻。

　　解决这个问题最为有效的途径就是让所有设施的使用者拥有唯一标识自己身份的授权，系统资源访问控制部件负责收集所有这些授权，并在用户发起授权申请时，用一个策略控制引擎代替所有的授权人完成授权操作。这样，在及时完成授权的同时，不影响合法用户对资源的正常访问，从而从整体上提升了系统的性能。

　　3.3 基于网格计算容灾系统的设计

　　通过上述分析，我们可以知道：容灾系统最为关心的是数据备份和数据恢复的及时性、完整性、安全性，将网格计算技术融合到容灾系统中（如下图所示），可以很容易解决上述问题，而且能大幅提升容灾系统的性能：

　　4.结束语

　　信息化社会的到来，决定了人们对数据安全要求不断的提升，传统的数据备份系统已无法满足人们在这方面的需求。网络技术的发展，为人们构建高级别容灾系统提供有力的技术保障。

　　[ 参考文献 ]

　　[1] 都志辉，陈渝，刘鹏 . 网格计算 .北京：清华大学出版社，2002-11.

　　[2] 罗作民，张景，李军怀，谢长生 . 网格计算及其关键技术综述 .北京：计算机工程与应用 ， 2003-10.

　　[3] 王德军，王丽娜 . 容灾系统研究 .上海：计算机工程，2005-3.

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