元计算被定义为“通过网络连接强力计算资源，形成对 用户透明的超级计算环境”，目前用得较多的术语“网格计算(grid computing)”更系统化地 发展了最初元计算的概念，它通过网络连接地理上分布的各类计算机（包括机群）、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式 计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。网格计算被定义为一个广域范围的 “无缝的集成和协同计算环境”。

高性能计算的应用需求使计算能力不可能在单一计算机上获得，因此，必须通过构建“网络虚拟超级计算机”或“元计算机”来获得超强的计算能力。20世纪90年代初，根据Internet 上主机大量增加但利用率并不高的状况，美国国家科学基金会（NFS）将其四个超级计算 中心构筑成一个元计算机，逐渐发展到利用它研究解决具有重大挑战性的并行问题。它提供统一的管理、单一的分配机制和协调应用程序，使任务可以透明地按需要分配到系统内的各 种结构的计算机中，包括向量机、标量机、SIMD和MIMD型的各类计算机。NFS元计算 环境主要包括高速的互联通信链路、全局的文件系统、普通用户接口和信息、视频电话系统、支持分布并行的软件系统等。

元计算被定义为“通过网络连接强力计算资源，形成对 用户透明的超级计算环境”，目前用得较多的术语“网格计算(grid computing)”更系统化地 发展了最初元计算的概念，它通过网络连接地理上分布的各类计算机（包括机群）、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式 计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。网格计算被定义为一个广域范围的 “无缝的集成和协同计算环境”。网格计算模式已经发展为连接和统一各类不同远程资源的 一种基础结构。

一、网络计算技术

1．基本结构

为实现网格计算的目标，必须重点解决三个问题：

⑴异构性：由于网格由分布在广域网上不同管理域的各种计算资源组成，怎样实现异构机器间的合作和转换是首要问题。

⑵可扩展性：要在网格资源规模不断扩大、应用不断增长的情况下，不降低性能。

⑶动态自适应性：在网格计算中，某一资源出现故障或失败的可能性较高，资源管理必须能动态监视和管理网格资源，从可利用的资源中选取最佳资源服务。

网格计算环境的构建层次从下至上依次为：

(1) 网格结点：由分布在Internet上的各类资源组成，包括各类主机、工作站甚至PC机，它们是异构的，可运行在Unix、NT等各种操作系统下，也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。

(2) 中间件：

是网格计算的核心，负责提供远程进程管理、资源分配、存储访问、登录和认证、安全性和服务质量（QoS）等。

(3) 开发环境和工具层：提供用户二次开发环境和工具，以便更好地利用网格资源。

(4) 应用层：提供系统能接受的语言，如HPC++和MPI等。可配置其他一些支持工程应用、数据库访问的软件，还可提供Web服务接口，使用户可以使用Web 方式提交其作业并取得计算结果。