Internet和Web主要实现了计算机和网页的联通，提供邮件、浏览和信息下载的服务，然而进一步需要考虑如何使数据传输量更大、传输速度更快、传输起来更安全。网格关注的则是如何有效安全地管理和共享连接到Internet上的各种资源，包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源和信息资源等，为用户提供一体化的信息服务。它强调全面地共享资源、全面地应用服务。网格的根本特征不是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。网格能够吸收各种计算资源，将其转化为一种随处可得、可靠的、标准的计算能力。网格一词来源于电力系统，然而正如人们使用电的情况一样，网格的最终目的是希望用户能够随意使用网格的资源和服务，而不需要考虑它来自哪个地方，用到哪些设备等。网格系统具有资源分布性、管理多重性、动态多样性、结构可扩展性等特点。而如何构造网格，这是由网格体系结构决定的，它不仅定义和描述了网格的基本组成部分和各部分的功能，而且还定义了网格各部分之间的关系以及集成方法。合理的网格结构才能够充分发挥网格的作用。目前主要有两个较为成熟的体系结构：五层沙漏结构和开放网格服务结构。
五层沙漏体系结构是以协议为中心的结构，自底向上分别是构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层（如图5‐2所示）。上层协议可调用下层协议的服务。五层沙漏体系结构使得虚拟组织的用户与资源之间可以进行资源使用的协商、建立共享关系，并且可以进一步管理和开发新的共享关系。
图5‐2 五层沙漏体系结构
（1）构造层：连接底层的本地资源和上层，主要是用来为上层访问本地资源提供统一接口。它的功能是向上提供网格中可供共享的资源，常用的资源包括处理能力、存储系统、目录、网格资源、分布式文件系统、分布式计算机池、计算机集群等。构造层所提供的功能越丰富，它可以支持的高级共享操作就越多。
（2）连接层：定义了核心网格事务处理所需的通信与认证协议，提供了加密的安全机制，用于识别用户和资源。通信协议使构造层资源间的数据交换成为可能。认证协议基于通信服务提供了确认用户和资源身份的安全机制。
（3）资源层：建立在连接层的通信和认证协议之上，定义了一些关于安全协商、使用共享功能计费、监控等方面的协议。资源层协议的实现调用了基础构造层的功能来访问和控制本地资源，资源层协议只关注单个资源。
（4）汇集层：建立在资源层和连接层形成的协议之上，将资源层提交的受控资源汇聚在一起，供虚拟组织的应用程序共享、调用。为了对来自应用的共享进行管理和控制，汇集层提供了目录服务、资源分配、日程安排、资源代理、资源监测诊断等多种功能。汇集层所定义的协议和服务不是同某一特定资源相关的，而是用来定义资源集合之间的交互。
（5）应用层：是网格用户的应用程序，通过各层的API调用相应的服务，再通过服务调用网格上的资源来完成任务。
开放网格服务体系结构是（Open Grid Services A rchitecture，OGSA）在原来的五层沙漏体系结构基础上，结合Web Service技术提出来的。OGSA的目的就是要将Grid的一些功能融合到Web Service这个框架中。与前期网格不同的是，OGSA是面向服务的结构，将所有事务都表示成一个Grid服务并采用统一的WSDL语言进行描述，计算资源、存储资源、网络、程序、数据等都是服务。OGSA定义了一组接口和接口上的操作，利用这些接口的不同组合可以实现不同的网格服务。OGSA的具体目标有对资源进行跨分布式异构平台管理、提供自治式资源管理解决方案、利用现有行业标准进行集成等。OGSA是对Web Service服务的扩展，能够动态建立或删除临时服务实例，它具备Web服务的优良性能，能够从服务描述中自动产生客户端和服务端的代码，将服务描述和互操作的网络协议绑定在一起，此外，还能与最新的高级开放标准、服务和工具兼容等。在此环境中，一切都是服务，通过一组相对统一的核心接口，可以很容易地构造出具有层次结构、更高级别的服务，这些服务可以跨越不同的抽象层次。网格服务通过定义接口来完成不同的功能，OGSA的主要接口类型有：
（1）Grid‐Service类：包括FindServiceData操作，即查询有关网络服务实例的多种信息，包括基本的内部信息、关于每个接口的信息以及与特定服务有关的信息；SetTerm inationTime操作，即设置并获取网格服务实例的终止时间；Detroy操作，即对网格服务实例进项销毁。
（2）NotificationSource类：包括SubscribeToNotificationTopic操作，即根据感兴趣的消息类型和内容，向相关事件的通知发送者进行订阅；UnSubscribeToNotificationTopic操作，即取消对通知的订阅。
（3）NotificationSink类：包括DeliverNotification操作，即对消息进行异步发送。
（4）Registry类：包括RegisterService操作，即对网格服务句柄的软状态进行注册；UnRegisterService操作，即取消注册的网格服务句柄。
（5）Factory类：包括CreateService操作，即负责网格服务实例的动态创建。
（6）HandleMap类：包括FindByHandle操作，即返回与网格服务句柄相关的服务实例。
以上接口，只有Grid‐Service类是必需的，其他接口类都是可选的。
采用网格体系结构，博物馆陈展系统的开发人员可以更好地聚焦于展陈本身，而不需关注实现展陈系统的网络实现如何、资源组织如何等问题，就如同人们在生活中用电一样，只关心如何用电，而不关心如何发电。
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