双极网格计算机的制作方法

专利名称：双极网格计算机的制作方法
技术领域：
双极网格计算机属于计算机体系结构研究领域。
背景技术：
在互联网的发展中，涌现出一个新生事物"网格。它的出现，是互联网继传统因特网、/J维网之后的第三次突破，传统因特网实现了计算机硬件的连通，//维网实现了网页的连通，而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通。它要把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。
在网格计算技术研究方面，2002年4月起中国已经先后推出国家网格、生物信息网格、教育信息网格、交通信息网格、空间信息网格五大网格，问题是至今、还没有医疗信息网格。由于医疗领域数据的安全性和隐私性的独特需求，网格技术在该领域中缺少应用。
网格的根本特征不是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。2008年1月，国际商业机器公司(IBM)推出GMAS (IBM Grid Access Manager Software)网格医疗计算解决方案，集存储、软件、服务器和服务为一体，使用先进的虚拟化、自动化和网格计算技术，为医疗和研究机构的存档医疗信息资源共享提供快速安全访问策略。虽然，用网格实现电子病历的共享是一种有价值的应用。问题是，医疗信息并非就是质量信息，冃前在医疗机构存档的医疗信息资源只含有微少的质量信息，95%以上是诊疗参考信息。完整的诊疗参考信息无法阻止和预防质量缺陷给患者造成的医疗伤害。生命高于一切，所以，首选网格技术挖掘医疗质量与安全数据信息来挽救病人生命，追求高质量的诊疗结果比追求高质量的诊疗数据具有更重要的医疗信息价值。
国际商业机器公司(IBM)的专利名称"用于在网格计算系统中呈现资源要求的方法和设备"，专利申请号200610138894.6，优先权2005. 10. 24 US 11/257,442。 一种用于描述各种时间的网格可用性以及显示模拟的基于网格可用性执行网格项目的方式的方法和设备。此夕卜，可以确定向网格中引入新节点的影响，并可以使用图形用户界面描述对丁网格项目的运行对网格的模拟的行为的影响。国际商业机器公司(IBM)的专利名称"管理网格计算环境的方法和系统"，专利申请号:200610141341.6。从网格计算环境中的若千资源和若千资源组定期地捕获性能数据并存储在内容可寻址的数据知识库中，从数据知识库可以访问数据，以响应关—F特定作业或作业部分、所采用的具体资源、网格架构、应用环境、并发作业或作业部分等的特征的具有任意复杂度的查询。数据知识库可以关于网格环境架构、安全域等分布或划分，每个部分或分支都能够以模块方式实施，包括记账和统计管理模块以及其他模块或计算引擎，以便执行具体的期望分析或功能。这样的分析或功能的结果可以传送到网格工作负荷代理(以及相关联的模块)，以基于细粒度改进网格管理。问题是这些研究都侧重通用技术的实现，更适合公知公有的信息处理，其假设是要用户无条件共享自己的全部资源，在医疗、公安、余融、军队等领域涉及诸多法律和隐私问题，这显然不合适。
中国科学院计算技术研究所的专利名称"基于网格计算机体系的计算机外设部件连接系统及方法"，专利申请号200510126493.4。该发明提出一个基于网格计算机体系结构的主机与外设之间的连接系统及方法。解决网格计算机系统中网格主机与网格化外设之间通过网络远程互连的问题，本系统在主机端采用虚拟设备方式实现主机对远程网格化外设的透明访问；通过接口和消息传输格式的标准化，异步通信机制等具体技术'il:现了对网格计算机系统松散耦合特征的支持。问题是这项研究是自上而下的在理想条件下，假设足以设计者为中心来从头规划建设、制定全新的数据传输标准，实现网格主机与网格外设的资源共享，没有考虑如何最大限度利用现有网络和现有设备系统集成网格资源。事实上在医疗、公安、余融、军队等行业环境中，为了数据安全需要，其中的计算机工作网络都采用与互联网物理隔离的全封闭局域网结构，其中有大量的闲置资源可以共享利用。发明内容
本发明可提供一种双极网格计算机，集软件、硬件和服务为一体，以授权数据共享和授权计算机网络资源共享为特征组成网格计算机系统，支持内网与外网的独立工作，支持内网与外网的单向无线通信，支持深层隐私作业的公共安全监督管理。可实现互联网与局域网的安全联通和局域网授权资源的互联网共享。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
双极网格计算机的结构包括内网接口、内网存储器及内网只读存储器、外网接口、外
网存储器及外网只读存储器、公用计算机、单向无线通信网关、中央切换芯片七个部分组成。单向无线通信网关包括无线发射器和无线接收器。
双极网格计算机工作原理是将计算机的输入设备、输出设备、运算器、控制器、外网
接口和外网存储器定义为网格公共资源。将内网接口和内网存储器定义为网格隐私资源。通过中央切换芯片，实现内网与外网的独立操作。通过单向无线通信网关将内网的授权数据从内网存储器转移到外网存储器。使一台计算机成为物理上绝对安全的通用资源即能够在内网完成隐私作业，也能够在外网进行公共作业。
双极网格计算机物理连接方案是内网接口通过内网网卡与内网存储器、内网只读存储器和中央切换芯片相连，外网接口通过外网网卡与外网存储器、外网只读存储器和屮央切换O片相连，公用计算机通过中央切换芯片与内网存储器或外网存储器相连。单向无线通信网关的无线发射器与内网存储器相连，争向无线通信网关的无线接收器与外网存储器相连。公用计算机通过中央切换芯片、内网存储器和内网接口与内部工作网络连接，执行内部业务操作。公用计算机通过中央切换芯片、外网存储器和外网接口与外部I作网络连接，执行外部业务操作。外网接口、外网存储器及外网只读存储器、公用计算机通过中央切换芯片授权外部网络用户共享使用。内网接口、内网存储器及内网只读存储器、公用计算机通过中央切换芯片授权内部网络用户共享使用。内网存储器的可共享数据通过单向无线通信网关授权外部网络用户共享使用。双极网格计算机软件布局系统集成方案是内网用基本输入输出系统软件(简称BIOS)放在内网只读存储器中，内网的操作系统和应用软件系统放在内网存储器中。外网用基本输入输出系统软件放在外网只读存储器中，外网的操作系统和应用软件系统放在外网存储器中。双极网格计算机操作系统放在外网存储器中，双极网格计算机应用软件内网端放在内网存储器中，外网端放在外网存储器中。
双极网格计算机的应用过程是第--歩，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与内网存储器之间的电缆线联通，在内网执行隐私作业。第二歩，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与外网存储器之间的电缆线联通，同时断开公用计算机与内网存储器之间的电缆联线，在外网执行公共作业。第三步，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与内网存储器之间的电缆线联通，同时断开公用计算机与外网存储器之间的电缆联线，在内网针对授权数据执行公共作业并将结果通过单向无线通信网关发送给外网存储器。第四歩，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与外网存储器之间的电缆线联通，同时断)T-公用计算机与内网存储器之间的电缆联线，在外网针对授权数据执行公共作业并将结果保存在外网存储器。第五歩，利用双极网格计算机，在内网构建2级内网，重复第一歩到第四歩进行2级内网的深层隐私作业及公共安全监督管理。
本发明的有益效果是，可以通过双极网格计算机建立一种多层次的以授权数据共享和授权计算机网络资源共享为特征组成的网格计算机系统，支持内网与外网的独立工作，支持内网与外网的单向无线通信，支持深层隐私作业的公共安全监督管理。实现互联网与局域网的安全联通和局域网授权资源的互联网共享。

附图是双极网格计算机结构示意图。图中的l是内网接口，图中的2是外网接口，图中的3是内网存储器，图中的4是外网存储器，图中的5是公用计算机，图中的6是单向无线网关，图中的7是中央切换芯片。图中的a是网关发射器，图中的b是网关接收器。具体实施方法
第一歩，启动7中央切换芯片的电缆铡刀，将5公用计算机与3内网存储器之间的电缆线联通，在l内网执行隐私作业。第二歩'启动7中央切换芯片的电缆铡刀'将5公用计算机与4外网存储器之间的电缆线联通，同时断开5公用计算机与3内网存储器之间的电缆联线，在2外网执行公共作业。第三步，启动7中央切换芯片的电缆铡刀，将5公用计算机与3内网存储器之间的电缆线联通，同时断开5公用计算机与4外网存储器之间的电缆联线'在1内网针对授权数据执行公共作业并将结果通过6单向无线通信网关发送给4外网存储器。第四歩，启动7中央切换芯片的电缆铡刀，将5公用计算机与4外网存储器之间的电缆线联通，同时断开5公用计算机与3内网存储器之间的电缆联线，在2外网针对授权数据执行公共作业并将结果保存在4外网存储器。第五步，利用双极网格计算机'在l内网还可以构建下一级内网(简称2级内网)，重复第一歩到第四步进行2级内网的深层隐私作业及公共安全监督管理。
权利要求1.双极网格计算机的结构，其特征是包括内网接口、内网存储器及内网只读存储器、外网接口、外网存储器及外网只读存储器、公用计算机、单向无线通信网关、中央切换芯片七个部分组成。
2. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是单向无线通信网关包括无线发射器和无线接收器。
3. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是内网接口通过内网网卡与内网存储器、内网只读存储器和中央切换芯片相连，外网接口通过外网网卡与外网存储器、外网只读存储器和中央切换芯片相连，公用计算机通过中央切换芯片与内网存储器或外网存储器相连，单向无线通信网关的无线发射器与内网存储器相连，单向无线通信网关的无线接收器与外网存储器相连。
4. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是公用计算机通过中央切换芯片、内网存储器和内网接口与内部工作网络连接，执行内部业务操作；公用计算机通过中央切换芯片、外网存储器和外网接口与外部工作网络连接，执行外部业务操作。
5. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是外网接口、外网存储器及外网只读存储器、公用计算机通过中央切换芯片授权外部网络用户共享使用；内网接口、内网存储器及内网只读存储器、公用计算机通过中央切换芯片授权内部网络用户共享使用。
6. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是内网存储器的可共享数据通过单向无线通信网关授权外部网络用户共享使用。
7. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是内网用基本输入输出系统软件放在内网只读存储器中，内网的操作系统和应用软件系统放在内网存储器中；外网用基本输入输出系统软件放在外网只读存储器中，外网的操作系统和应用软件系统放在外网存储器中；双极网格计算机操作系统放在外网存储器中，双极网格计算机应用软件内网端放在内网存储器中，外网端放在外网存储器中。
8. 根据权利要求1所述的双极网格计算机，其特征是第一步，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与内网存储器之间的电缆线联通，在内网执行隐私作业；第二歩，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与外网存储器之间的电缆线联通，同时断丌公用计算机与内网存储器之间的电缆联线，在外网执行公共作业；第三歩，启动屮央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与内网存储器之间的电缆线联通，同时断开公用计算机与外网存储器之间的电缆联线，在内网针对授权数据执行公共作业并将结果通过单向无线通信网关发送给外网存储器；第四步，启动中央切换芯片的电缆铡刀，将公用计算机与外网存储器之间的电缆线联通，同时断开公用计算机与内网存储器之间的电缆联线，在外网针对授权数据执行公共作业并将结果保存在外网存储器；第五歩，利用双极网格计算机，在内网构建2级内网，重复第一步到第四步进行2级内网的深层隐私作业及公共安全监督管理。
专利摘要双极网格计算机属于计算机体系结构研究领域。网格试图实现互联网上所有资源的全面连通。网格的根本特征是资源共享，消除资源孤岛。问题是有关网格的研究侧重通用技术的实现，其假设是要用户无条件共享自己的全部资源，在医疗、公安、金融、军队等领域涉及诸多法律和隐私问题，这显然不合适。本实用新型提供了一种双极网格计算机，以授权数据共享和授权计算机网络资源共享为特征组成网格计算机系统，支持内网与外网的独立工作和单向无线通信，支持深层隐私作业的公共安全监督管理，可实现互联网与局域网的安全联通和局域网授权资源的互联网共享。
文档编号H04L12/28GK201319607SQ20082011273
公开日2009年9月30日 申请日期2008年5月18日 优先权日2008年5月18日
发明者俞汝龙, 宫秀军, 王锡宁, 马谢民 申请人:苏州工业园区结绳科技有限公司