中国启动科研网格计划
综合报道
1998年,网格(Net Grid)的概念第一次在美国被提出。
2001年9月10日,《福布斯》杂志的科技版《Forbes ASAP》发表文章,预测信息技术的下一波大浪潮将在2004年出现──万维网(World Wide Web)将升级为网格(Great Global Grid),由此产生的新一代互联网将成长为一个20万亿美元产值的大产业。
目前,世界上绝大多数先进国家的国家科学部门和高校已经建立了自己的网格系统,IBM、微软、惠普、Sun、甲骨文等公司都投入巨资开始开发网格技术。
那么,究竟何为网格?网格在中国的现状和未来怎样?本报记者专访了中国教育科研网格计划专家组组长金海教授和清华大学高性能计算研究中心主任郑纬民教授。
中国网格起步
华中科技大学计算机学院副院长金海教授清楚地记得,那是2002年的8月,他在一列急速行驶的火车上接到了时任教育部副部长的周济博士的电话。
金海教授告诉本报记者,那次电话中,周副部长告诉他,最近在欧洲考察时,对国外科教界对网格的重视印象深刻。因此,中国科教界的网格研究和建设必须迎头赶上,刻不容缓应该马上开始动手工作。而China Gird这个名称,也是周济副部长亲自定下的。
当年11月,来自华中科大、北大、清华、北航等国内一流高校的专家在北京开始了筹备中国教育科研网格计划的第一次会议。
2003年9月12日,中国网格论坛(CGF:China Grid Forum)第一次会议在北京翠宫饭店举行。出席会议的有中国工程院副院长邬贺全院士、中科院计算所所长李国杰院士、中国航天科技集团李伯虎院士等权威和IBM、PLATFORM、浪潮、曙光等企业界代表。
9月16日,金海教授从教育部的一份传真函中获得证实:教育部决定正式启动“教育科研网格(China Grid)”项目,教育部副部长赵沁平任项目领导小组组长,37岁的金海挑起大梁,担任项目专家组组长,全国共有12所高校的13名教授任专家组成员。
何为网格
要了解网格为何受到如此重视,必须知道何为网格。
金海教授告诉记者,网格(Net Grid)中的Grid一词过去主要用于指电力网络。人们在用电的时候,只需要插上插头就可以使用,而不必理会如何发电,或是由哪个发电厂供电。而用Grid方式规划的网格,则可以让人们在需要使用计算能力和各种资源时,如同使用电力一样方便,而不用理会是谁提供的。金海教授说,网格的本质其实是一种软件,或者准确的称为中间件。它建立在两个成熟技术之上:现有的计算机和发达的光纤网络。它的作用就是整合和调配所有计算机的所有资源,就好像是电网的调配中心,本身并不发电,而是把全国各个电厂发来的电,通过电网分配给各个地区。
或许有人会觉得这有些像Internet,事实上,目前的因特网技术只联结了2%的计算装置,对剩余98%的计算能力和存储的据量信息就束手无策了。即便如此,由于现有的互联网缺乏智能化,人们能搜索和利用到的还仅仅是整个互联网资源上极小的一部分而已。
巨大需求无处不在
事实上,虽然概念听起来很玄妙,但网格已然悄悄来到中国人的身边,而中国科教界对网格的需求也十分迫切。
清华大学高性能计算中心的两千亿次“东方红日”计算集群是目前国内高校领域所拥有的性能较高的集群之一,然而它的运算能力已经远远不能满足科研的需求。
“今年春节前后,生物系的一个老师要做一个水稻基因的测序,找到了清华里运算能力最强的我们中心。结果他这一个测序计算,让我们的整个集群每天24小时不停地算了整整5个星期。”郑纬民教授说。“如果有了网格,这个问题就很好解决。网格会把这个计算任务分配给各个集群,有的在北大算,有的在华中科大算,有的在清华算,很快就可以算完,而且不耽误别的工作”。
而就在这个“水稻计算”后不久,抗击非典型肺炎的战役在全国打响了。在抗非斗争中,对病毒基因的蛋白质测序需要极其巨大的运算能力,这个问题交到了清华。
时间紧迫,再也不能像以前那样依赖单个集群了,任何一台单一主机的运算能力都还不够强大。而郑教授领导的高性能计算中心,把清华大学的各种高性能计算机组成了一个网格。这个网格提供了前所未有的强大运算能力,很快就计算出了结果。“非典病毒的变异性不强,这个结论就是在清华算出来的”。说到这,郑纬民教授显得很自豪,也很欣慰。
中国的网格雄心
2003年9月28日上午,武汉满城桂子飘香。记者赶到华中科技大学南一楼4层时,金海教授正在主持一个40人的会议。
这个会议是为了制定合同而召开的。10月15日,教育部将和华中科技大学签订一份价值2500万元的总合同,这笔资金来自211工程专项基金,由国家发展与改革委员会审批拨出。
在项目中,华中科技大学、北大、清华和北航将承担体系设计的工作,另外8所高校则分别根据所长,承担网络安全、软件应用、生物信息、图像传输、远程教育等应用项目。
参加项目的每个高校,都承诺建立一个运算能力至少在5000亿次以上的超级运算集群,并通过CERNET连接。而China Grid的目标是:在2005年建立聚合能力超过15万亿次量级的教育科研网格,并争取在网格计算的基础研究和应用研究方面走在世界前列。
工作已经开始进行。在华中科大,金海教授在规划China Grid整体目标的同时,已计划在今年年底建成具有峰值计算能力为5000亿次和存储能力为5TB(1TB=1024GB)的网格节点;而在清华大学,郑纬民教授告诉记者,一个运算能力达到1万亿次的集群已经开始建设;在上海交大,一台运算能力接近3000亿次的IBM大型主机已经开始运转,另一台也将很快到位。
中国教育科研网格计划的最终目标,在于连接100所部属高校的计算中心,建立中国第一的超级网络、也是世界上最大的超级网格之一。