在运算、存储、通讯等方面能力稍显不足的移动设备,可以把自己无法处理的任务提交给移动网格,而自己只是作为一个监视器。当移动网格完成任务后,移动设备只需通过简单的调用,就可为用户提供“无所不在、无微不至”的服务。

  从计算构架的角度上看,当前的网格研究主要侧重在以商业应用和高性能应用为主的核心业务层。有一个领域没有很多人深入研究,却是未来网格发展过程中不可缺少的领域,那就是在移动计算领域里实现网格化。

  目前中国的手机和PDA用户数远远大于笔记本电脑用户,如何实现这些移动设备的网格化,将极大地推动网格技术的发展。

  移动终端先天不足

  所谓移动终端,是指不包括笔记本在内的具有有限计算资源的设备。例如:目前主流的PDA,基本配置的CPU主频不超过300MHz,内存64MB,采用GPRS或者蓝牙互连技术。

  移动终端具有以下的特点:

  ◆ 有限的内存和存储资源,通常在2MB~64MB之间。

  ◆ 有限的计算资源。

  ◆ 有限的电池寿命。

  ◆ 有限的网络带宽。

  ◆ 有限的显示和输入能力。

  ◆ 多种多样的处理器、操作系统、JVM和API。

  移动网张示意图

  网格技术整合资源

  网格计算的核心思想是资源共享,在这种思想下,移动网格把高速运算、大容量存储等移动设备所不具备的能力整合在一起,供移动用户调用。在这个调用的过程中,无线设备只是作为一个监视器存在,网格完成无线设备提交的任务后,服务网格可以把移动用户需要的东西在网格中打包后传回去。

  移动网格主要针对那些计算资源有限的终端设备,通过重新定义网格构架,简化一些额外的协议开销,或者把资源放在核心网格服务端,通过重定一些规约,事先预取和缓存数据等使手机、PDA等移动设备能完成以前根本没法完成的任务。

  移动网格旨在实现以下的目标:

  ◆ 为移动用户在终端设备上提供服务。

  ◆ 定义一个移动Grid构架,实现移动设备网格化。

  ◆ 提供给用户一种随时随地访问网格资源,进行工作、娱乐和连接功能。

  ◆ 解决各平台间的通讯。涉及到的平台包括客户端设备(iPAQ、Smart Phone和其它手持设备)和服务器端设备(Linux和Windows服务器)。

  为了使这些功能有限的移动产品能实现这些目标,移动网格必需具有以下特点:

  ◆ 能和现有网格构架兼容,使移动网格成为现有网格构架的延伸。

  ◆ 采用已有的网格标准,包括:XML、SOAP、WSDL、WSRF和GT4。

  ◆ 能够做到与移动产品的自由通信,能为移动用户提供智能化、自助式服务,方便用户使用。

  ◆ 网格技术对用户透明。

  移动网格技术的构架至少应当包括两个层次:定义移动终端设备端的网格构架,定义移动终端设备和已有Web Service的接口;最终形成的移动网格,需要在已有网格构架上安装接口软件,提供移动设备网格服务,同时在移动设备上安装网格软件,实现和已有网格系统的交互,并共享Web Service。

  移动网格通过把已有的移动设备虚拟化、网格化,向用户提供各种各样的网格服务。但是,在提供这些服务之前,必须解决一些核心的网格服务,就好比UNIX操作系统提供给应用程序的核心文件系统和内存管理服务一样。在移动网格中,需要提供的核心服务包括:存储管理网格服务、应用程序管理网格服务等。

  应用前景非常广阔

  移动网格能够为最终用户提供的网格服务包括:音乐服务、医疗服务、计费业务、消息提醒业务、功能评估业务、数据挖掘业务、保险业务等。

  以下拿音乐服务举例分析,可以进一步理解移动网格对用户日常生活带来的影响。通常的移动设备因为存储空间有限,用户不可能把感兴趣的所有歌曲保存在自己的移动设备上。采用网格技术之后,用户可以在公共网格服务中,构建自己的个人资料。通过网格服务,用户能搜索到许多歌曲,存储在移动网格上,并建立索引。

  当用户想对手机中的音乐进行更换时,用户可以连接到网格上,音乐网格服务可以按用户要求自动下载歌曲到移动终端设备上。如果有需要,用户还能够通过一些缓冲机制,在线播放歌曲。

  为了方便操作,用户可以在搜索音乐的时候,为不同音乐设定优先级别,网格服务能够自动根据用户设定的级别下载歌曲。同时,移动网格还能通过一些安全认证机制,保证用户账号信息和数据的安全性。

  对于计费业务来说,移动网格也有很大的市场空间,通过把在线移动终端设备与后台系统联结,用户可以实时和后台系统进行交流。移动网格的这一功能,可以用在交通警察日常的交通事故处理中,也可以用在酒店点菜系统、医院护理系统、保险业务系统等业务中。

  核心架构需要统一

  可以说,目前已经有很多应用系统都采用了移动设备,但是,在软件开发方面、后台通信方面、信息共享方面,还没有一个统一的规范,许多开发商处于各自为战的状态。如果将这些应用了移动设备的系统,用移动网格技术进行统一的话,将大大简化这些应用系统的开发和实施,并进一步推广网格技术的发展和普及。

  在国内,有不少高校已经参与了有关移动网格的研究,也制定了相应的构架。在国外,许多公司和机构都非常热衷于移动网格的研究,如Oracle、微软等。HP公司对移动网格也作了比较深入的研究,并制定了Grid lite构架。


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