網(wǎng)格計(jì)算是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)而迅速發(fā)展起來的，專門針對復(fù)雜科學(xué)計(jì)算的新型計(jì)算模式。這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”，其中每一臺參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個“節(jié)點(diǎn)”，而整個計(jì)算是由成千上萬個“節(jié)點(diǎn)”組成的“一張網(wǎng)格”，所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算。這樣組織起來的“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”有兩個優(yōu)勢，一個是數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；另一個是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力?！　　　?

　　實(shí)際上，網(wǎng)格計(jì)算是分布式計(jì)算(Distributed Computing)的一種，如果我們說某項(xiàng)工作是分布式的，那么，參與這項(xiàng)工作的一定不只是一臺計(jì)算機(jī)，而是一個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，顯然這種“螞蟻搬山”的方式將具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力?！　　　?

　　充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力則是網(wǎng)格計(jì)算的有一個優(yōu)勢，網(wǎng)格計(jì)算模式首先把要計(jì)算的數(shù)據(jù)分割成若干“小片”，而計(jì)算這些“小片”的軟件通常是一個預(yù)先編制好的屏幕保護(hù)程序，然后不同節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)可以根據(jù)自己的處理能力下載一個或多個數(shù)據(jù)片斷和這個屏幕保護(hù)程序。于是“演出開始了”，只要，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)的用戶不使用計(jì)算機(jī)時，屏保程序就會工作，這樣這臺計(jì)算機(jī)的閑置計(jì)算能力就被充分地調(diào)動起來了。

　　網(wǎng)格計(jì)算的起源是由于單臺高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)不能勝任一些超大規(guī)模應(yīng)用問題的解決。于是，人們想象分布在世界各地的超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力能否通過利用廣域互連技術(shù)使其像電力資源那樣輸送到每一用戶，來求解一些大規(guī)?？茖W(xué)與工程計(jì)算等問題，從而形成了計(jì)算網(wǎng)格（又稱網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)）。網(wǎng)格計(jì)算是作為虛擬的整體而使用在地理上分散的異構(gòu)計(jì)算資源，這些資源包括高速互連的異構(gòu)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、科學(xué)儀器、文件和超級計(jì)算系統(tǒng)等。使用計(jì)算網(wǎng)格，一方面能使人們聚集分散的計(jì)算能力，形成超級計(jì)算的能力，解決諸如虛擬核爆炸、新藥研制、氣象預(yù)報(bào)和環(huán)境等重大科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的問題，另一方面能使人們共享廣域網(wǎng)絡(luò)中的異構(gòu)資源，使各種資源得以充分利用。

　　網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)主要包括網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格系統(tǒng)軟件、網(wǎng)格應(yīng)用。網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)是地理上獨(dú)立的計(jì)算和信息中心。網(wǎng)格系統(tǒng)軟件起著關(guān)鍵的作用，統(tǒng)一管理計(jì)算網(wǎng)格，將各個結(jié)點(diǎn)集成起來，組成一個虛擬協(xié)同高性能計(jì)算環(huán)境，向社會大眾和各領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)統(tǒng)一提供高性能計(jì)算和海量信息處理服務(wù)。網(wǎng)格應(yīng)用是以生物、氣象、能源、石油、水利等行業(yè)的重大應(yīng)用為背景建立的應(yīng)用。網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)具有資源分布性、管理多重性、動態(tài)多樣性、結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，其結(jié)點(diǎn)及各種資源分布于不同的地方，隸屬于不同的所有者，多層管理，為了完成特定的工作，各種各樣的異構(gòu)資源可動態(tài)組合，規(guī)?？刹粩嗉哟?。

　　第一，網(wǎng)格的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)比Internet具有更大的帶寬。歐美的網(wǎng)格計(jì)劃都會使用更高速度的主干網(wǎng)；

　　第二，網(wǎng)格上將有更多高性能計(jì)算機(jī)作為節(jié)點(diǎn)，因此網(wǎng)格的計(jì)算速度、數(shù)據(jù)處理速度可以大幅度提高。

　　第三，網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)將比Internet更能有效地利用這些資源。

第四，網(wǎng)格將促進(jìn)更多、更大的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的出現(xiàn)。這些相互聯(lián)結(jié)的區(qū)域最終成為一個龐大的網(wǎng)格區(qū)域，把我們地球上所有計(jì)算機(jī)聯(lián)為一體。

　　(1)網(wǎng)格計(jì)算在科研領(lǐng)域的應(yīng)用

　　在科學(xué)研究領(lǐng)域，網(wǎng)格技術(shù)可以輔助科學(xué)家完成重大領(lǐng)域的科學(xué)研究。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)除具備超級計(jì)算能力以外，還將不同地域的資源整合在一起，使科學(xué)工作者能夠緊密合作，充分利用共享的資源(如大型的昂貴的儀器設(shè)備等)。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在美國，首先是在生命科學(xué)領(lǐng)域，正在成為現(xiàn)實(shí)。在物理學(xué)研究方面，德國Max Planck引力物理研究所與德國和美國多個機(jī)構(gòu)合作，利用網(wǎng)格的超級計(jì)算能力，共同完成了模擬黑洞的項(xiàng)目。

　　(2)網(wǎng)格計(jì)算在企業(yè)及居民日常生活中的應(yīng)用

　　網(wǎng)格計(jì)算的商業(yè)應(yīng)用前景廣闊．網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境能夠提高或拓展企業(yè)內(nèi)所有計(jì)算資源的效率和利用率，通過對這些資源進(jìn)行共享、有效優(yōu)化和整體管理，使各企業(yè)解決以前難以處理的問題，最有效地使用他們的系統(tǒng)，滿足客戶要求并降低他們計(jì)算機(jī)資源的擁有和管理總成本．網(wǎng)格計(jì)算支持所有行業(yè)的電子商務(wù)應(yīng)用。例如，飛機(jī)和汽車等復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)要求對產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組裝和產(chǎn)品生命周期管理進(jìn)行計(jì)算密集型模擬．中國國家計(jì)算網(wǎng)格簡稱織女星網(wǎng)格(VegaGrid)，該項(xiàng)目前取得的一些研究成果已經(jīng)開始應(yīng)用到如稅務(wù)這樣的重要行業(yè)。

　　云計(jì)算是一種寬泛的概念，它允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問各種基于IT資源的服務(wù)，這種服務(wù)允許用戶不一定了解底層IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)就能夠享受到作為服務(wù)的“IT相關(guān)資源”。無論是網(wǎng)格還是云計(jì)算都試圖將各種IT資源看成一個虛擬的資源池，然后向外提供相應(yīng)的服務(wù)。云計(jì)算試圖讓“用戶透明地使用資源”，而網(wǎng)格計(jì)算當(dāng)初的口號就是讓“使用IT資源像用水用電一樣簡單”。

　　網(wǎng)格的內(nèi)涵主要有兩個方面，在效用計(jì)算或隨需計(jì)算方面與云計(jì)算很相似，即通過一個資源池或者分布式的計(jì)算資源提供在線計(jì)算及存儲等服務(wù)；另一方面就是所謂的“虛擬超級計(jì)算機(jī)”，以松耦合的方式將大量的計(jì)算資源連接在一起提供單個計(jì)算資源所無法完成的超級計(jì)算能力，這也是狹義上的網(wǎng)格計(jì)算跟云計(jì)算概念上的差別：

　　1)網(wǎng)格計(jì)算主要是聚合分布資源，支持虛擬組織，滿足高端服務(wù)。例如生物網(wǎng)格、地理空間信息網(wǎng)格、國家教育網(wǎng)格等以及分布協(xié)同科研。它通過互聯(lián)網(wǎng)將所有計(jì)算資源集合在一起，形成一個計(jì)算池。而后利用任務(wù)調(diào)度技術(shù)和特定的網(wǎng)格軟件，將用戶提交的任務(wù)分解開，形成許多個相互之間相對獨(dú)立的子任務(wù)，由網(wǎng)格系統(tǒng)將這些子任務(wù)分配到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行解析處理或完成計(jì)算，再提交回網(wǎng)格系統(tǒng)，經(jīng)過整合完成計(jì)算目標(biāo)，滿足用戶需求。云計(jì)算的資源相對集中，主要是以數(shù)據(jù)中心的形式提供底層資源服務(wù)。它通過虛擬技術(shù)形成獨(dú)立的云，云是由許多資源構(gòu)成的龐大計(jì)算池。但云計(jì)算提出的某些資源是針對某項(xiàng)特定的任務(wù)，即接收到用戶提出的任務(wù)后，利用“云”來完成計(jì)算，然后返給用戶計(jì)算目標(biāo)，從而滿足用戶需求。從用戶的角度感覺網(wǎng)格與云計(jì)算的區(qū)別不大，但在后臺計(jì)算方式上存在不同。

　　2)網(wǎng)格計(jì)算強(qiáng)調(diào)資源共享，誰都可以做為請求者使用其它節(jié)點(diǎn)的資源，但也需要貢獻(xiàn)一定資源給其他節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)格計(jì)算強(qiáng)調(diào)將工作量轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程的可用計(jì)算資源上。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)專有，誰都可以獲取自己的專有資源，并且這些資源是由少數(shù)團(tuán)體提供的，使用者不需要貢獻(xiàn)自己的資源。在云計(jì)算中，計(jì)算資源被轉(zhuǎn)換形式去適應(yīng)工作負(fù)載，它支持網(wǎng)格類型應(yīng)用，也支持非網(wǎng)格環(huán)境，例如運(yùn)行或應(yīng)用傳統(tǒng)的web2．0三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)格計(jì)算側(cè)重并行的計(jì)算集中性需求，難以自動擴(kuò)展。云計(jì)算側(cè)重事務(wù)性應(yīng)用，大量的單獨(dú)請求可以實(shí)現(xiàn)自動或半自動的擴(kuò)展。

　　3)網(wǎng)格計(jì)算的服務(wù)形式是執(zhí)行作業(yè)，當(dāng)接收到網(wǎng)格高性能調(diào)度系統(tǒng)分配給的任務(wù)后，在一個階段內(nèi)完成作業(yè)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)返給用戶；而云計(jì)算支持持久服務(wù)，用戶可以利用云計(jì)算作為部分lT基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的托管或外包。

　　4)網(wǎng)格與云計(jì)算對異構(gòu)問題的處理，基本理念不同。網(wǎng)格系統(tǒng)中是利用中間件屏蔽異構(gòu)系統(tǒng)，希望用戶面對的是同構(gòu)環(huán)境，而云計(jì)算系統(tǒng)面對異構(gòu)問題為用戶提供服務(wù)機(jī)制，或是用專用內(nèi)部平臺(如google)，或用鏡像執(zhí)行來解決異構(gòu)問題。

　　5)網(wǎng)格主要是滿足高端應(yīng)用，近年來才逐漸強(qiáng)調(diào)普及應(yīng)用。而云計(jì)算從開始就支持廣泛的企業(yè)應(yīng)用、web應(yīng)用，普適性更強(qiáng)。與更多面向科研等高端應(yīng)用的網(wǎng)格相比，云計(jì)算面向商業(yè)、企業(yè)應(yīng)用，其商業(yè)模式更加清晰。

　　6)云計(jì)算以相對集中的資源運(yùn)行分散的應(yīng)用(大量的分散應(yīng)用在幾個大的中心執(zhí)行)，它通過虛擬化將物理機(jī)的資源進(jìn)行切割，從而實(shí)現(xiàn)資源的隨需分配和自動增長。從控制端來看，云計(jì)算將所有的IT資源看成是一個資源池，但是不同芯片的物理機(jī)會被歸類到不同的資源池中。網(wǎng)格計(jì)算是聚合分散資源支持大型集中式應(yīng)用(一個大的應(yīng)用分到多處執(zhí)行)。提交任務(wù)的用戶并不知道自己的任務(wù)將會在哪些網(wǎng)格的物理節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，他是按照特定的格式，將作業(yè)任務(wù)提交給網(wǎng)格系統(tǒng)，然后等待網(wǎng)格返回結(jié)果。而網(wǎng)格作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)自動找尋與該任務(wù)相匹配的資源，并尋找出空閑的物理節(jié)點(diǎn)，將任務(wù)分配過去直至完成。雖然網(wǎng)格能夠?qū)崿F(xiàn)跨物理機(jī)進(jìn)行并行作業(yè)處理，但需要用戶先將并行算法寫好，并且通過調(diào)度系統(tǒng)將作業(yè)分解到各個不同的物理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。

　　盡管如此，網(wǎng)格計(jì)算與云計(jì)算的確有很多相似之處，可以認(rèn)為兩者都是分布式計(jì)算所衍生出來的概念，都是為了讓IT資源能夠?qū)τ脩敉该?，都力爭讓IT資源能夠達(dá)到更好的使用率等。最近，劉鵬提出了新的設(shè)想：云計(jì)算將與網(wǎng)格計(jì)算融為一體，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算平臺之間的互操作和資源共享，實(shí)現(xiàn)緊耦合高性能科學(xué)計(jì)算與松耦合高吞吐量商業(yè)計(jì)算的融合，使互聯(lián)網(wǎng)上的主要計(jì)算設(shè)施融為一個有機(jī)整體— —并將其稱之為云格(Gloud，即Grid+Cloud)。