网格计算是20世纪末起源的一个新兴的领域，它的目标是要将异构的软硬件资源实现统一访问和无缝集成，向用户提供随处可得的、灵活的、可靠的、一致的、标准的、廉价的计算能力。网格计算在21世纪，无论在教育科研领域还是在工业界都具有广泛的应用前景。由于网格系统底层资源的异构性和整合利用这些资源的复杂性，因此研究在复杂的网格系统中存在于不同层次的对象间协同关系就具有十分重要的意义。 本文介绍了网格计算的概念与网格体系结构，在分析系统各层次中对象间依赖关系的基础上，从模块、服务与任务三个层次上研究了这些对象的协作模式。构建了一个以高性能计算为目标的网格原型系统。探讨了资源调度算法与容错处理策略，阐述了网格服务层各部分的功能，对所构建的原型系统进行了详细测试。本文在以下几个方面取得了成果： 1.利用GlobusToolkit工具，构建了一个拥有10个集群的网格原型系统。实现了对广域范围内的计算资源的无缝集成，简化了用户利用资源的方式，实现了用户透明地利用资源。 2.本文分层次，详细探讨了网格系统中对象的协作方式，并且提出了描述任务间协同关系的协作模型，以及协作模型的形式化表达方式，从而使得任务间协作关系能够被保存、重用与重建。 3.在网格资源调度方面，本文利用模拟退火算法计算最小代价静态分配方案，并利用蚁群算法的正向反馈原理实现动态资源最优化分配。实现了资源调度的智能化。 4.为提高系统的鲁棒性，在容错处理上提出了一种“心跳检测”策略，充分利用了代理节点上的计算资源，实现了对于网格服务异常状态的准确检验。 实验测试表明，河海大学网格系统在运行高计算量低通信量的任务中有较好的表现，能够充分利用资源，发挥并行处理的优势。