简介：金海,男,37岁,工学博士,华中科技大学计算机学院院长,教授、博导。
    武汉市第10届政协委员，国家杰出青年科学基金获得者。中国计算机学会学术工委、武汉市信息化领导小组专家组成员、武汉市软件行业协会副理事长。教育部“中国教育科研网络计划”专家组组长。

华中科技大学计算机学院院长、教授、博导：金海

  网格是高性能计算和信息服务的战略性基础设施，它将地理上分布、异构的各种资源通过高速网络连接并集成起来，共同完成重大的科学研究问题。它不仅仅能够为信息资源的获取、分布、传输和有效利用带来革命性和结构性的巨大变化，而且将根本改变我们的研究方式、教育方式、生活和生产方式。 

明确目标 分段实施

  作为三大国家级网格研究计划之一，中国教育科研网格（ChinaGrid）计划是教育部“十五”规划中“211工程”公共服务体系建设的重大专项。ChinaGrid计划同时作为国家高技术发展计划（863计划）高性能计算重大专项的典型应用，也得到了国家科技部的大力支持。

    ChinaGrid将充分利用中国教育科研网CERNET和高校的大量计算资源和信息资源，开发相应的网格软件，配合网络计算机（NC）的使用，把分布在教育与科研网上自治的分布异构的海量信息资源集成起来，实现CERNET环境下资源的有效共享，消除信息孤岛，提供有效的服务，形成高水平低成本的计算服务平台，将高性能计算送到教育与科研网用户的桌面上，成为国家科研教学服务的大平台。

ChinaGrid计划于2002年8月开始筹备，2003年1月进入实施阶段，预计于2005年底完成第一阶段建设。目前参加ChinaGrid计划第一期建设的是国内20所重点高校。

    ChinaGrid计划第一阶段的建设目标是：（1）在上述12所具有超级计算环境的高等院校建立ChinaGrid网格主节点，每个主节点的计算能力至少达到每秒5000亿次、存储空间至少达到5TB，最终形成聚合计算能力超过每秒6万亿次量级、总存储空间超过60TB的教育科研网格。（2）开发一整套ChinaGrid公共支撑平台软件（CGSP），作为整个ChinaGrid的网格中间件。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。（3）提供面向五类教育及科学研究应用的专业网格及其开发环境，这五类专业应用网格包括图象处理网格、生物信息学网格、大学课程在线网格、海量信息处理网格和计算流体力学网格。（4）加强网格学科建设，为高等院校培养和储备一批高素质的网格研究及网格应用人才。

   ChinaGrid的长远目标是建设中国乃至世界上“最大、最先进、最实用”的网格系统。从最初的12所高校开始，ChinaGrid的覆盖面正在不断扩展之中，最终将覆盖全国的大、中、小学和其他科研教育机构，其用户群也会由现在的领域专家和专业用户扩展为包括中小学生在内的普通用户。ChinaGrid计划自筹备起就受到教育部领导的高度重视，专门成立了以教育部赵沁平副部长为组长的领导小组和一个由12位国内从事网格研究及其网格应用的专家组成的专家组。

建设教育科研网格平台与5大应用

   ChinaGrid自从2003年1月启动第一期工程以来，经过一年时间的工作，已取得了丰硕成果，展示了在CERNET先进设施的基础上开展网格建设的强大优势，为全国教育资源的整合和共享打下了良好的基础。到2004年12月为止，ChinaGrid已经完成20万亿次计算能力和135TB存储容量的建设，20所已经参加ChinaGrid的学校已经建立了校园网格系统，分别具备了如下计算能力和存储能力，将在ChinaGrid平台的管理下为ChinaGrid用户共享。各学校截至2004年底校园网格平台的计算能力和存储能力。

     ChinaGrid为各种网格应用提供基础支撑的网格核心中间件——ChinaGrid公共支撑平台（CGSP）。CGSP的第一期开发工作已经完成，第一版本已于2005年1月正式发布，这是全球第一个基于目前WSRF技术开发的网格支撑平台，受到国际同行的普遍关注。清华大学出版社为此在2004年10月专门出版了一本《中国教育科研网格公共支撑平台设计规范》，借此规范整个ChinaGrid的设计，作为中国网格标准的第一步。这也是国际上第一次以正式出版物的形式公布网格的设计规范。

   CGSP是国际上第一个遵循OGSA架构，参照WSRF规范实现的网格中间件。它提供了一套完整的网格服务支撑平台，对教育和科研系统中的各种资源进行整合，屏蔽网格资源的异构性和动态性，为各种科学计算与工程研究提供高性能的、高可靠的、安全方便的透明网格服务，形成一套公共网格服务体系。目前已经有生物信息学、图像处理、计算力学等的应用在该平台上调试通过。

    CGSP共划分为六个功能模块：网格门户（Portal）：作为ChinaGrid的网格服务展现方式，网格门户是最终用户使用网格的入口。网格开发环境：其主要功能是提供资源网格化封装的工具包和网格构建管理工具包，以及提供面向网格环境的编程模型，用于复杂网格作业的开发。信息中心：其主要功能是负责网格环境中各类资源信息的管理，实现一个全局的资源视图，提供网格信息服务，并实时更新网格资源信息。统一管理层：其主要功能是为网格环境中各类作业操作提供基础支持。网格安全:所提供的功能包括用户身份的认证、资源和服务的授权、加密传输、以及用户身份到资源授权的映射等。计算节点层：真正提供网格服务的节点，可以是集群等大型计算设备，也可以是普通微机和工作站等。

    CGSP是一组互相配合的软件组件，包含若干个可独立运行的软件，用于支持开发过程、运行过程、系统安装过程和系统管理的各个环节。其详细模块结构图如图2所示。

    ChinaGrid从建设之初就非常注重网格应用，所部署的5个应用（生物信息学，计算力学，图像处理，海量信息处理，大学课程在线）均取得了良好进展，其中“生物信息学网格”每天接纳用户访问约5万人次，“海量信息处理网格”实现了4个大学的数字博物馆的互连，“大学课程在线网格”的规模已经达到20个服务节点，其中总共近3000小时的课程视频，每天接纳近万人次的开放式点播访问，已经成为我国规模最大、提供7×24水平的非盈利课程视频服务。

   图像处理网格是基于ChinaGrid之上，直接利用其广域的大规模计算资源和软件资源充分实现网格互操作特性，以安全、透明的方式为用户提供图像处理相关服务的应用平台。计算流体力学(CFD)网格平台基于ChinaGrid公共支撑平台(CGSP)，利用其计算资源管理、用户管理、系统安全、数据访问和传输等功能，针对CFD应用的不同工程背景而在网格环境中进行CFD应用的集成。