随着越来越多的公司开始试用基于网格的应用程序,网络管理人员面临的问题是,网格计算将对其基础设施的设计和性能产生什么影响。
随着越来越多的公司开始试用基于网格的应用程序,网络管理人员面临的问题是会产生什么效果网格计算将对其基础设施的设计和性能产生影响。
起初,答案似乎是没有。这是因为大多数公司都是为了提高局域网和广域网的利用率而进行网格计算的。但从长期来看,计算密集型和数据密集型应用程序的分布式处理趋势可能会导致对更多冗余网络设计、更智能的中间件和高可用性网络服务的需求。
Sun的网格计算集团营销经理Peter Jeffcock说:“通常情况下,您不需要对网络基础设施进行重大修改,就可以使其与网格计算一起工作。”“增加电网的主要变化是增加了利用率和连接的系统数量。”
但Jeffcock说,随着网络利用率的提高,公司可能需要升级带宽或存储。
他说:“如果你的环境容量从20%增加到80%,你可能需要做一些改变,因为如果出现故障,你就会开始失去重要的功能。”“你可能需要围绕潜在的故障点重新构建部分网络。”
目前,大多数测试网格应用程序的公司都试图增加现有网络的使用,特别是90年代末安装的100位/秒或1G位/秒以太网局域网。许多公司也有T-3或更高的广域网连接,这是为高峰负荷而建造的,但却经历了严重的过剩容量。
通过在LAN或WAN网格上分布关键应用程序,网络管理器可以提高处理的速度或处理的数据集的大小,而无需购买额外的硬件或软件。
“在过去的10年里,公司花了大量的钱买网络和电脑,和大多数时候他们只是空间加热器,”韦德亨尼西说,首席技术官,Kontiki工程副总裁,一个视频传输软件公司最近推出了其第一网格产品。“公司不再在硬件上花大把的钱了。他们在寻找可以和他们已经买的东西一起使用的东西。”
大多数企业网格运行于内部网,而基于internet的网格在学术界很流行。许多公司首先在特定位置的局域网上测试网格,然后将它们分散到它们的广域网上。
随着公司在电网方面积累了更多的经验,他们发现可能需要重新设计他们的网络或增加新的服务。关键任务网格应用程序需要一些流量工程来确保优先级。网格应用程序需要更高的可用性和冗余,因为它们分布在网络上。
“如果您管理您自己的网格环境,您希望在您的网络中具有高冗余,这在全球范围内可能是相当昂贵的,”IBM商业咨询服务的高级技术专家Bernhard Borges说。“你需要对网络非常了解。与其将其视为一种传输机制,还不如将其视为操作环境. . . .的一部分如果邮件没有发送,你可以用电子邮件道歉。而对于网格应用程序,则无法承担这样的费用。”
网络的功能
Borges希望在网络硬件中嵌入更多的特性,以适应网格应用程序。他说,路由器将需要更多的智能设备来理解正在处理的数据的上下文,以及它如何融入电网。
他还预计网络管理和管理软件需要网格计算的额外特性。他说:“网格将需要比普通网络更多的管理。”
专家说,网格计算也可能影响互联网的未来方向。
这些学术组织参与了美国最大的电网项目——国家科学基金会的多年投资,数百万美元TeraGrid已经可以看到骨干网络的一些影响,它以10G位/秒的速度运行。
“网格计算代表了我们在主干网上拥有的最前沿的应用,”Internet2主干网基础设施主管、TeraGrid的合作者Steve Corbato说。对于网格,你“显然需要带宽,你需要一个设计良好的本地网络环境。我们社区发现的一件事是,大多数性能问题发生在边缘,”他说。
Corbato说,TeraGrid的研究人员需要至少千兆位速度的局域网来利用项目中可用的高性能广域网连接。
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高性能网格还需要对互联网协议进行一些调整。Corbato说,TeraGrid研究人员需要更大的数据包来维持高TCP负载。研究人员发现,通过将TeraGrid网络能够处理的包的大小增加一倍,它们可以显著减少需要发送的包的数量,从而提高网络性能。
Corbato说:“大的(数据包大小)可以减少网络接口卡的负载,并提高在主干上驱动高性能负载的能力。”
Qwest政府服务部门的首席执行官Wesley Kaplow说,TeraGrid面临的一个挑战是调度网络资源。Qwest正在为TeraGrid项目提供4个10G信道,该项目将伊利诺伊州和加利福尼亚州的政府资助的高性能计算机中心连接起来。
“当你一开始只有四个主要站点时,日程安排并不是什么大问题,”Kaplow说。“但当你增加网站数量时,你基本上又回到了我们今天在互联网上拥有的那种最努力的网络. . . .TeraGrid的部分问题是理解计算机到网络的连接问题,并进行资源调度和分配。”
k犁说,解决网络调度挑战的关键是下一代中间件的开发,这是在一个独立的nsf资助的倡议下解决的。
“中间件必须了解网络拓扑结构和组件,包括光交换机和路由器,”Kaplow说。“我们面临的挑战是要从今天的互联网模式,即数千个小流量聚合成大流量的系统,转变成(能够充分利用)渠道特性的相对较少流量的系统。”
专家说,如果网格计算实现了它的承诺,它可能会对公共和私人网络的设计和操作方式产生深远的影响。然而,这些变化将在未来十年发生。
亨尼西说:“我认为人们还没有意识到[网格计算]将变得多么普及,它将在人们如何接收电子邮件、如何备份文件以及每台机器上的通信水平方面产生多么大的变化。”“我真的认为,这将是我们在未来8年左右看到的最大转变。”