网格技术是高性能计算研究的热点,网格的体系结构是构建网格系统的基础。论文首先介绍了网格的概念、目前国内外网格的研究状况和应用情况、机群系统的应用、国内外高端计算机研究动态,并对目前流行的两种网格体系结构进行了概要性的介绍,分析了各自的优缺点。 计算网格是很容易变化的不可靠的计算环境,因此如何保证应用的可用性成为构建网格系统的关键问题之一,而首先要解决的问题是如何对计算网格的可用性进行度量。论文分析了计算网格可用性的特征,提出从应用的角度度量计算网格可用性的方法,并设计了一种度量计算网格中应用可用性的模型。模型中应用的可用性用一个串行RBD来描述,对于每个网格节点上运行的任务,其可用性用概率模型描述。 随着网格规模的不断扩大,维护和管理网格信息中心的开销过大,从而影响提高网格性能和扩大网格规模的瓶颈,因此本文提出了一种资源池-记忆棒的网格资源管理模型,它能够合理管理计算资源,并将任务调度到最优的计算资源中。 综合上述研究内容,本文主要提出了一种基于高可用性数据计算的网格体系结构,首先介绍网格环境中资源的发现、资源可用性,以及利用这些资源搭建一种高可用性的数据计算框架,并且介绍了它的数据计算过程。由于网格环境比较复杂,高可用性网格计算的验证环境不容易搭建,因此论文从两个角度验证了高可用性数据计算的网格体系结构,分别是本地系统的高可用性数据计算体系结构的搭建,以及从网格环境的理论角度分析它的高可用性。最后通过实验证明了该体系结构的高可用性。