網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是對(duì)網(wǎng)格基本組成部分和各部分功能的定義和描述，對(duì)網(wǎng)格各部分相互關(guān)系與集成方法的規(guī)定，以及對(duì)網(wǎng)格有效運(yùn)行機(jī)制的定義。網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格最核心的技術(shù)，是網(wǎng)格的架構(gòu)和靈魂，只有建立合理的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，才能夠設(shè)計(jì)和構(gòu)建網(wǎng)格，才能夠使網(wǎng)格的效能發(fā)揮得最好。目前最重要最有影響的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)有兩個(gè)：5層沙漏體系結(jié)構(gòu)、基于Web服務(wù)的開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(OGSA)。
開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(OGSA，Open Grid Service System Architecture)是以服務(wù)為中心的“服務(wù)結(jié)構(gòu)”。這里的服務(wù)是指具有特定功能的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體，它具有更廣的含義，可將各種計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)、程序、數(shù)據(jù)庫等等都列為服務(wù)。與5層沙漏體系結(jié)構(gòu)不同，OGSA對(duì)服務(wù)實(shí)現(xiàn)共享。從“資源共享”發(fā)展到“服務(wù)共享”，可將資源、數(shù)據(jù)、信息等加以統(tǒng)一，有利于動(dòng)態(tài)的共享機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，并使分布式系統(tǒng)管理具有標(biāo)準(zhǔn)的接口和行為。
在充分考慮網(wǎng)格的異構(gòu)分布式特性的基礎(chǔ)上，OGSA對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了動(dòng)態(tài)服務(wù)(即網(wǎng)格服務(wù)，Grid Service)的概念，如圖1所示。通過定義標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)接口把服務(wù)內(nèi)容、資源所在地、物理資源特性等信息屏蔽，不僅解決了異構(gòu)網(wǎng)格環(huán)境的互操作問題，而且真正實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的虛擬化。與Web服務(wù)一致，OGSA服務(wù)采用Web服務(wù)定義語言(WSDL，Web Services Definition Language)來描述。
OGSA對(duì)網(wǎng)格服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)定義是：提供一組定義好的接口，遵循明確約定的Web服務(wù)。接口功能包括：服務(wù)發(fā)現(xiàn)、動(dòng)態(tài)服務(wù)創(chuàng)建、生命期管理、通知等功能；約定內(nèi)容包括：命名和升級(jí)能力約定。
OGSA接口和約定提供對(duì)臨時(shí)服務(wù)實(shí)例(Transient Service Instances)的支持，也就是說，它具有動(dòng)態(tài)服務(wù)創(chuàng)建、管理和撤消功能。這些功能可支持視頻會(huì)議、數(shù)據(jù)庫查詢一類的應(yīng)用。對(duì)升級(jí)能力的約定主要表現(xiàn)為在實(shí)際運(yùn)行的網(wǎng)格環(huán)境中，服務(wù)可以獨(dú)立升級(jí)。這要求服務(wù)之間具有版本和兼容性檢查機(jī)制，還要求服務(wù)的升級(jí)不影響客戶的使用。OGSA提供一套機(jī)制來識(shí)別服務(wù)改變，更新客戶對(duì)服務(wù)的了解。
目前，OGSA定義的接口主要支持以下幾類操作：
1）服務(wù)發(fā)現(xiàn)。應(yīng)用程序發(fā)現(xiàn)可用服務(wù)，了解服務(wù)的特性，進(jìn)一步使用這些服務(wù)。
2）動(dòng)態(tài)服務(wù)創(chuàng)建。Factory接口負(fù)責(zé)網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。
3）生命期管理。動(dòng)態(tài)服務(wù)需要有生命期的控制。OSGA通過撤消和設(shè)置終止時(shí)間兩個(gè)操作來控制，
其中，終止時(shí)間被稱作是網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例的軟狀態(tài)生存期管理。軟狀態(tài)協(xié)議允許在遠(yuǎn)端創(chuàng)建狀態(tài)，如果有保持存活(Keepalive)消息不斷發(fā)送來，狀態(tài)被不斷保留；如果過了終止時(shí)間沒有收到保持存活消息，服務(wù)實(shí)例被自動(dòng)終止。
4）通知。被多個(gè)分布式服務(wù)用來互相異步通知感興趣的狀態(tài)。
OGSA只關(guān)心網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例的語義，例如：如何創(chuàng)建，如何命名，如何決定生存期，如何通信等，不關(guān)心實(shí)現(xiàn)的編程模型、編程語言、實(shí)現(xiàn)工具或執(zhí)行環(huán)境。宿主環(huán)境是服務(wù)實(shí)例實(shí)際應(yīng)用中的執(zhí)行環(huán)境。目前，科學(xué)的計(jì)算網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例是以本地操作系統(tǒng)進(jìn)程為宿主環(huán)境。Web服務(wù)提供的基于容器/組件(Container/Component)的宿主環(huán)境為將來的電子商務(wù)網(wǎng)格服務(wù)提供生存環(huán)境，后一種宿主環(huán)境提供更高級(jí)的編程能力、管理能力、靈活性和安全性。
