近年来，随着大规模科学计算应用的不断发展，其对计算机处理能力、存储能力及高性能可视化的要求在不断增加。计算机处理或存储能力受技术及成本等因素的制约，为每个用户配备高性能计算、存储及可视化设备既不经济也不现实。一种可行的解决方法是将计算及存储任务分配给不同的计算机，通过共享不同研究机构的计算、存储及可视化资源来实现大规模科学计算及可视化应用。这种方法可以有效地节省成本，提高资源的利用率。
与此同时，当今科学计算问题的复杂性在不断增加，它需要不同领域、不同国家的科学家共同协作才能取得突破性的成果。因此，必须构建一个高速网络将这些科学研究工作者、高性能计算及存储设备、高精密仪器及可视化设备关联起来，实现不同地理位置之间海量数据的高效传送。上述应用导致了对网络的连通性及带宽要求的不断增加。
光纤及光网络传输设备的大范围敷设及广泛应用为互联高性能计算机、大型存储设备、高清晰显示设备及大型科学仪器提供了可能。目前，在10Gbit/s及更高速率上，与IP交换机相比，光交换机具有更低的功耗和成本。光网络可以提供低成本、高带宽、高可靠性光连接，已被绝大多数研究机构甚至一些个人用户所接受。
光子网格即是在上述背景下产生的，它通过光网络将终端用户、计算、存储等资源关联起来，从而实现远程海量数据的高速传输。
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