这种视域网格分析图是用什么软件做出来的 ?
ANSYS ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等, 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
CAE的技术种类有很多,其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method),有限差法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。
每一种方法各有其应用的领域,而其中有限元法应用的领域越来越广,现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域: 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型; 分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力; 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。
该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。
ANSYS的前处理模块主要有两部分内容:实体建模和网格划分。
●实体建模 ANSYS程序提供了两种实体建模方法:自顶向下与自底向上。
自顶向下进行实体建模时,用户定义一个模型的最高级图元,如球 、棱柱,称为基元,程序则自动定义相关的面、线及关键点。
用户利用这些高级图元直接构造几何模型,如二维的圆和矩形以及三维的块 、球、锥和柱。
无论使用自顶向下还是自底向上方法建模,用户均能使用布尔运算来组合数据集,从而“雕塑出”一个实体模型。
ANS YS程序提供了完整的布尔运算,诸如相加、相减、相交、分割、粘结和重叠。
在创建复杂实体模型时,对线、面、体、基元的布尔操作 能减少相当可观的建模工作量。
ANSYS程序还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能。
附加的功能还包括 圆弧构造、切线构造、通过拖拉与旋转生成面和体、线与面的自动相交运算、自动倒角生成、用于网格划分的硬点的建立、移动、拷贝和 删除。
自底向上进行实体建模时,用户从最低级的图元向上构造模型,即:用户首先定义关键点,然后依次是相关的线、面、体。
●网格划分 ANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能。
包括四种网格划分方法:延伸划分、映像划分、自由 划分和自适应划分。
延伸网格划分可将一个二维网格延伸成一个三维网格。
映像网格划分允许用户将几何模型分解成简单的几部分,然后 选择合适的单元属性和网格控制,生成映像网格。
ANSYS程序的自由网格划分器功能是十分强大的,可对复杂模型直接划分,避免了 用户对各个部分分别划分然后进行组装时各部分网格不匹配带来的麻烦。
自适应网格划分是在生成了具有边界条件的实体模型以后,用户 指示程序自动地生成有限元网格,分析、估计网格的离散误差,然后重新定义网格大小,再次分析计算、估计网格的离散误差,直至误差 低于用户定义的值或达到用户定义的求解次数。
分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力; 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。
该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。
目前最新版本 ANSYS 12.0
常用的网格分析对gis应用有什么价值
从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术,是地理信息系统的核心功能之一,它特有的对地理信息的提取、表现和传输的功能,是GIS区别于一般MIS的主要功能特征。
空间分析是综合分析空间数据的技术的通称。
在空间分析的研究和实践中,具有一定普遍意义的、涉及空间位置的分析手段和方法被总结、提炼出来,形成了在GIS软件中均包含的一些固有的空间分析功能模块。
这些功能具有一定的通用性质,故而称之为GIS基本空间分析:叠置分析缓冲区分析窗口分析网络分析
workbench网格划分有什么优势
目前从CFD领域来看,网格划分软件主要有GAMBIT, ICEM以及Workbench自带的Meshing软件。
下面分别说一下这几款软件,对比说明下Workbench.首先Gambit作为老一代CFD软件使用者所钟情的一款软件,之前一直是流体分析大佬Fluent御用前处理软件,运用Gambit最大的好处就是其网格及几何模型可以同步构建,但作为老一代网格划分软件,现在已经停止更新,用户也在逐渐流失,主要体现在其在复杂结构网格划分时表现的是在是太差。
有限元分析的常用软件
有限元分析软件有很多,不过基本都是以国外的软件为主,目前国内在自主研发这块偏弱。
不同的有限元软件,功能针对性是不一样的。
如 ANSYS,流体方面最好的软件,国内运用最多的软件,特别是学生群体用的特别多HYPERMESH,划分网格最牛B的。
ABAUQS,最适合非性型结构分析,没有之一PRACAST,最牛B 的铸造类软件FE-SAFE,疲劳分析PAM-CRASH,碰撞分析FLOTHERM,热分析DEFORM,金属成型Moldex3D,模流分析对于软件的选择,主要看你是要做什么分析,有限元科技是CAE应用解决方案专家,你可以问问;选对了软件,绝对会事半功倍
有限元分析软件
有限元分析软件编辑词条 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。
有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司,其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件,ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。
目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析,但是除ADINA以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。
ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。
MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名:1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名:1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名:1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名:最好的是ADINA,其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析 1. 在世界范围内的知名度: 两种软件同为国际知名的有限元分析软件,在世界范围内具有各自广泛的用户群。
ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。
ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。
由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。
但随着ABAQUS北京办事处的成立,ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高,并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。
2. 应用领域: ANSYS软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。
3. 性价比 ANSYS软件由于价格政策灵活,具有多种销售方案,在解决常规的线性及耦合问题时,具有较好的性价比。
但在实际工程中,非线性是比线性远为普遍的自然现象,线性通常只是非线性的理想化假设。
随着研究水平的提高和研究问题的深入,非线性问题必然成为工程师和研究人员面临的课题,并成为制约深入研究和精确设计的瓶颈。
购买ABAQUS软件可以很好地解决这些问题,缩短研制周期、减少试验投入,避免重新设计。
工欲善其事,必先利其器,使用不恰当或低档的分析工具进行工作的成本要远超过使用合适工具的成本。
因此,从综合效益和长远效益而言,ABAQUS软件的经济性也是非常突出的。
4. 求解器功能 对于常规的线性问题,两种软件都可以较好的解决,在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
ABAQUS软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势。
其非线性涵盖材料非线性、几何非线性和状态非线性等多个方面。
另外,由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(显式积分)同为ABAQUS公司的产品,它们之间的数据传递非常方便,可以很容易地考虑预紧力等静力和动力相结合的计算情况。
ABAQUS软件的求解器是智能化的求解器,可以解决其它软件不收敛的非线性问题,其它软件也收敛的非线性问题,ABAQUS软件的计算收敛速度较快,并更加容易操作和使用。
5. 人机交互界面 ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台,他汲取了同类软件和CAD软件的优点,同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。
与其他有限元软件的界面程序比,ABAQUS/CAE具有以下的特点: l 采用CAD方式建模和可视化视窗系统,具有良好的人机交互特性。
l 强大的模型管理和载荷管理手段,为多任务、多工况实际工程问题的建模和仿真提供了方便。
l 鉴于接触问题在实际工程中的普遍性,单独设置了连接(interaction)模块,可以精确地模拟实际工程中存在的多种接触问题。
l 采用了参数化建模方法,为实际工程结构的参数设计与优化,结构修改提供了有力工具。
6. 综合性能对比 综合起来,ABAQUS软件具有: l 更多的单元种类,单元种类达433种,提供了更多的选择余地,并更能深入反映细微的结构现象和现象间的差别。
除常规结构外,可以方便地模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为 l 更多的材料模型,包括材料的本构关系和失效准则等,仅橡胶材料模型就达16种。
除常规的金属材料外,还可以有效地模拟复合材料、土壤、塑性材料和高温蠕变材料等特殊材料 ANSYS软件与ABAQUS软件、ADINA软件的对比分析 1. 在世界范围内的知名度: 三种软件同为...
有限元分析的发展趋势
纵观当今国际上CAE软件的发展情况,可以看出有限元分析方法的一些发展趋势:1、与CAD软件的无缝集成 当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率。
为了满足工程师快捷地解 决复杂工程问题的要求,许多商业化有限元分析软件都开发了和著名的CAD软件(例如Pro/ENGINEER、Unigraphics、 SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD等)的接口。
有些CAE软件为了实现和CAD软件的无缝集成而采 用了CAD的建模技术,如ADINA软件由于采用了基于Parasolid内核的实体建模技术,能和以Parasolid为核心的CAD软件(如 Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks)实现真正无缝的双向数据交换。
2、更为强大的网格处理能力 有限元法求解问题的基本过程主要包括:分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分。
由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的 正确性与否,各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入,使网格生成的质量和效率都有了很大的提高,但在有些方面却一直没有得到改进,如对三维实 体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分,除了个别商业软件做得较好外,大多数分析软件仍然没有此功能。
自动六面体网格划分 是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元,大多数软件都能采用映射、拖拉、扫略等功能生成六面体单元,但这些功能都只能对简单规则模型适 用,对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网格划分技术生成四面体单元。
对于四面体单元,如果不使用中间节点,在很多问题中将会产生不正确的结果,如果 使用中间节点将会引起求解时间、收敛速度等方面的一系列问题,因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。
自适应性网格划分是指在现有网格基础上,根据 有限元计算结果估计计算误差、重新划分网格和再计算的一个循环过程。
对于许多工程实际问题,在整个求解过程中,模型的某些区域将会产生很大的应变,引起单 元畸变,从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确,因此必须进行网格自动重划分。
自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展、薄板成形等大应变分析的必要 条件。
3、由求解线性问题发展到求解非线性问题 随着科学技术的发展,线性理论已经远远不能满足设计的要求,许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决,必须进行非线性分析求 解,例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变(几何非线性)和塑性(材料非线性);而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材 料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。
众所周知,非线性问题的求解是很复杂的,它不仅涉及到很多专门的数学问题,还必须掌握一定的理论知识和求解技 巧,学习起来也较为困难。
为此国外一些公司花费了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件,如ADINA、ABAQUS等。
它们的共同特点是具有高效的非 线性求解器、丰富而实用的非线性材料库,ADINA还同时具有隐式和显式两种时间积分方法。
4、由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解 有限元分析方法最早应用于航空航天领域,主要用来求解线性结构问题,实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。
而且从理论上也已经证明,只要用于离散求解 对象的单元足够小,所得的解就可足够逼近于精确值。
用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟,发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场 问题的求解。
例如由于摩擦接触而产生的热问题,金属成形时由于塑性功而产生的热问题,需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解,即"热力耦合"的 问题。
当流体在弯管中流动时,流体压力会使弯管产生变形,而管的变形又反过来影响到流体的流动……这就需要对结构场和流场的有限元分析结果交叉迭代求解, 即所谓"流固耦合"的问题。
由于有限元的应用越来越深入,人们关注的问题越来越复杂,耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向。
5、程序面向用户的开放性 随着商业化的提高,各软件开发商为了扩大自己的市场份额,满足用户的需求,在软件的功能、易用性等方面花费了大量的投资,但由于用户的要求千差万别,不管 他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求,因此必须给用户一个开放的环境,允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充,包括用户自定义单元特性、用户自定 义材料本构(结构本构、热本构、流体本构)、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等等。
关注有限元的理论发展,采用最先进的算法技术,扩充软件的性能,提高软件性能以满足用户不断增长的需求,是CAE软件开发商的主攻目标,也是其产品持续占有市场,求得生存和发展的根本之道。
请问网格计算的具体意思
什么是网格? 网格是继传统因特网、Web之后的第三次互联网浪潮,可以称之为第三次因特网的应用。
传统因特网实现了计算机硬件的连通,Web实现了网页的连通,而网格则试图实现互联网上所有资源的全面连通,其中包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。
简单地讲,网格是把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,实现各种资源的全面共享。
当然,网格并不一定非要这么大,也可以构造地区性的网格,如中关村科技园区网格、企事业内部网格、局域网网格,甚至家族网格和个人网格等等。
网格根本的特征不是它的规模,而面是资源共享,消除资源孤岛。
最“正统”的网格研究起源于美国政府过去十年来资助的高性能计算机科研项目。
这类研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、贵重科研设备(电子显微镜、雷达阵列、粒子加速器、天文望远镜等等)、通信设备、可视化设备和各种传感器等整合成一个巨大的超级计算机系统,支持科学计算和科学研究。
这方面的代表性研究工作包括美国国家科学基金资助的NPACI、“国家技术网络”(NTG)、分布式万亿次级计算设施(DTF),美国能源部的ASCI Grid,以及欧盟的Data Grid等。
作为一种新技术,目前研究人员对网格研究重点和内容的认识也不尽相同。
有人把网格看成是未来互联网技术,称为“下一代因特网”、“Internet2”、“下一代Web”等;还有一类研究的侧重点是智能信息处理,它关注的是如何消除信息孤岛和知识孤岛,实现信息资源和知识资源的智能共享,常见的名词包括语义(Semantic Web)、知识管理(Knowledge Management)、知识本体(Ontology)、智能主体(Agents)、信息网格、知识网格、一体化智能信息平台等;企业界的研究大多集中尽量利用现有的Internet/Web技术,将因特网上的资源整合成一台超级服务器,有效地提供内容服务、计算服务、存储服务、交易服务、内容分发(Contents Delivery)、电子服务(e-service)、实时企业计算(Real-Time Enterprise Computing,简称RTEC)、分布式计算、Peer-to-peer Computing、万维网服务(Web Services)等名词都属于这一范畴。
企业界的网格相关研究开发工作中,最重要的就是Web服务。
目前,一些业界巨头已经就几个底层标准协议达成共识,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。
与“正统”的网格研究不同,Web服务的重点是产品开发,其相关产品可望在今明两年在市场上开始普及。
作者:(中国科学院计算机所所长李国杰院士) 分析:什么是网格 它会产生20万亿的产业吗 《计算机世界》记者 高丽华 周蓉蓉 当产业界和学术界都在为网格而痴狂的时候,国内大多数计算机用户却对“网格”为何物都“真的不知道”,不少人甚至前所未闻。
摆在中国IT产业面前的一个现实是,有着“突破性创新”和巨大商业前景的网格技术,在全球范围还处于起步阶段,大家的水平都差不多。
为此,无论用户还是厂商,都不应当满足于已经熟悉了的“网络”,还应当关注“网 络”前头的“网格”。
11月8日,由中国人民大学信息学院主办、微软亚洲研究院协办的“网格主题日”研讨会上,一位用户代表上台说的第一句话就是“会前有人问我网格是怎么回事,我说我不知道,真的不知道”。
台下顿时笑声一片。
这并非个别现象。
在记者就网格计算(Grid Computing)进行采访的时候,发现相当多用户都“真的不知道”网格为何物。
即或听说过这个概念的,也往往想当然地把它划进“高精尖”设备和精英业务的行列,与自己既无缘也不相干。
一些媒体对网格的解释也“模模糊糊”,语焉不详,甚至说法不一。
与此形成鲜明对照的是, IT专家和厂商们说起网格来却激情燃烧、如数家珍、成胸在握。
他们称网格是继Internet和Web之后的第三次信息技术浪潮,它的兴起将再次改写计算机应用的历史。
有的还信誓旦旦,说这一变革是近在咫尺的事情,网格计算在2004~2005年就将形成气候。
如果情况真如专家们所说的那样,那么上述两支队伍——用户队伍和专家厂商队伍——就到了需要交流和碰撞的时候了,因为“网格最后是用户的,是由用户来决定的,不是由厂商来决定的”(中科院李国杰院士)。
这种交流对用户队伍而言,将是一种“启蒙”和“激发”;对专家厂商队伍而言,则是实现网格产业化的必经之途。
只有二者联起手来,才可能迎来中国网格发展的真正商机。
何为网格? 有趣的是,即便那些热切谈论着“上网”行将被“上网格”所取代的专家们,谈起“网格”这个问题来也缺少统一的“话语”。
接受采访的专家中,有说网格是一种技术的,有说网格是一种标准的,有说网格是一种方法(实现资源共享的方法)的,有说网格是一种中间件的,还有说网格是一种高级计算的……不一而足。
专家们尚且如此,用户们对此“说不清楚”,自然更是情有可原的事情了。
推动中国国家网格(China National Grid,简称CNGrid)的“863计划高性能计算机及其核心软件专项”组成员钱德沛教授就此认为,出现这种“混乱”并非坏事,也没什么可奇怪的。
一方面,网格毕竟还是个成长中的...
网格的结构体系
在介绍网格的特征之前,我们首先要解决一个重要的问题:网格是不是分布式系统?这个问题之所以必须回答,因为人们常常会问另一个相关的问题:为什么我们需要网格?现在已经有很多系统(比如海关报关系统、飞机订票系统)实现了资源共享与协同工作。
这些系统与网格有什么区别?对这个问题的简要回答是:网格是一种分布式系统,但网格不同于传统的分布式系统。
IBMGlobal Service与EDS是在这个分布式领域最著名的公司。
构建分布式系统有三种方法:即传统方法(我们称之为EDS方法)、分布自律系统(Autonomous Decentralized Systems, ADS)方法,网格(grid)方法。
ADS通常用于工业控制系统中。
网格方法与传统方法的区别见下表:特征 传统分布式系统 网格开放性 需求和技术有一定确定性、封闭性 开放技术、开放系统通用性 专门领域、专有技术 通用技术集中性 很可能是统一规划、集中控制 一般而言是自然进化、非集中控制使用模式 常常是终端模式或C/S模式 服务模式为主标准化 领域标准或行业标准 通用标准(+行业标准)平台性 应用解决方案 平台或基础设施通过以上对比,网格具有以下四点优势:(1)资源共享,消除资源孤岛:网格能够提供资源共享,它能消除信息孤岛、实现应用程序的互连互通。
网格与计算机网络不同,计算机网络实现的是一种硬件的连通,而网格能实现应用层面的连通。
(2)协同工作:网格第二个特点是协同工作,很多网格结点可以共同处理一个项目。
(3)通用开放标准,非集中控制,非平凡服务质量:这是Ian Foster最新提出的网格检验标准。
网格是基于国际的开放技术标准,这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。
(4)动态功能,高度可扩展性:网格可以提供动态的服务,能够适应变化。
同时网格并非限制性的,它实现了高度的可扩展性。
网格之所以能有以上所说的种种优势特征,是由网格的体系结构赋予它的。
网格体系结构的主要功能是划分系统基本组件,指定组件的目的与功能,刻画组件之间的相互作用,整合各部分组件。
科研工作者已经提出并实现了若干种合理的网格体系结构。
下面介绍影响比较广泛的两个网格体系结构:网格计算协议体系结构(Grid Protocol Architecture,GPA)和计算经济网格体系结构(GRACE)模型。
OGSA(Open Grid Services Architecture)被称为是下一代的网格体系结构,它是在原来“五层沙漏结构”的基础上,结合最新的Web Service 技术提出来的。
OGSA包括两大关键技术即网格技术和Web Service 技术。
随着网格计算研究的深入,人们越来越发现网格体系结构的重要。
网格体系结构是关于如何建造网格的技术,包括对网格基本组成部分和各部分功能的定义和描述,网格各部分相互关系与集成方法的规定,网格有效运行机制的刻画。
显然,网格体系结构是网格的骨架和灵魂,是网格最核心的技术,只有建立合理的网格体系结构,才能够设计和建造好网格,才能够使网格有效地发挥作用。
OGSA最突出的思想就是以“服务”为中心。
在OGSA框架中,将一切都抽象为服务,包括计算机、程序、数据、仪器设备等。
这种观念,有利于通过统一的标准接口来管理和使用网格。
Web Service提供了一种基于服务的框架结构,但是,Web Service 面对的一般都是永久服务,而在网格应用环境中,大量的是临时性的短暂服务,比如一个计算任务的执行等。
考虑到网格环境的具体特点,OGSA 在原来Web Service 服务概念的基础上,提出了“网格服务(Grid Service)”的概念,用于解决服务发现、动态服务创建、服务生命周期管理等与临时服务有关的问题。
基于网格服务的概念,OGSA 将整个网格看作是“网格服务”的集合,但是这个集合不是一成不变的,是可以扩展的,这反映了网格的动态特性。
网格服务通过定义接口来完成不同的功能,服务数据是关于网格服务实例的信息,因此网格服务可以简单地表示为“网格服务=接口/行为+服务数据”。
在当下,网格服务提供的接口还比较有限,OGSA 还在不断的完善过程之中,下一步将考虑扩充管理、安全等等方面的内容。
Ian Foster于2001年提出了网格计算协议体系结构,认为网格建设的核心是标准化的协议与服务,并与Internet网络协议进行类比(如图1)。
该结构主要包括以下五个层次:构造层(Fabric):控制局部的资源。
由物理或逻辑实体组成,目的是为上层提供共享的资源。
常用的物理资源包括计算资源、存储系统、目录、网络资源等;逻辑资源包括分布式文件系统、分布计算池、计算机群等。
构造层组件的功能受高层需求影响,基本功能包括资源查询和资源管理的QoS保证。
连接层(Connectivity):支持便利安全的通信。
该层定义了网格中安全通信与认证授权控制的核心协议。
资源间的数据交换和授权认证、安全控制都在这一层控制实现。
该层组件提供单点登录、代理委托、同本地安全策略的整合和基于用户的信任策略等功能。
资源层(Resource):共享单一资源。
该层建立在连接层的通信和认证协议之上,满足安全会话、资源初始化、资源运行状况监测、资源使用状况统计等需求,通过调用构造层函数...