Концепция грид

Грид является географически распределённой инфраструктурой, объединяющей множество ресурсов разных типов (процессоры, долговременная и оперативная память, хранилища и базы данных, сети), доступ к которым пользователь может получить из любой точки, независимо от места их расположения.

Идея грид-компьютинга возникла вместе с распространением персональных компьютеров, развитием интернета и технологий пакетной передачи данных на основе оптического волокна (SONET, SDH и ATM), а также технологий локальных сетей (Gigabit Ethernet). Полоса пропускания коммуникационных средств стала достаточной, чтобы при необходимости привлечь ресурсы другого компьютера. Учитывая, что множество подключенных к глобальной сети компьютеров большую часть рабочего времени простаивает и располагает большими ресурсами, чем необходимо для решения их повседневных задач, возникает возможность применить их неиспользуемые ресурсы в другом месте.

Сравнение грид-систем и обычных суперкомпьютеров

Распределённые или грид-вычисления в целом являются разновидностью параллельных вычислений, которое основывается на обычных компьютерах (со стандартными процессорами, устройствами хранения данных, блоками питания и т. д.) подключенных к сети (локальной или глобальной) при помощи обычных протоколов, например Ethernet. В то время как обычный суперкомпьютер содержит множество процессоров, подключенных к локальной высокоскоростной шине.

Основным преимуществом распределённых вычислений является то, что отдельная ячейка вычислительной системы может быть приобретена как обычный неспециализированный компьютер. Таким образом можно получить практически те же вычислительные мощности, что и на обычных суперкомпьютерах, но с гораздо меньшей стоимостью.

Типы грид-систем

В настоящее время выделяют три основных типа грид-систем:

• Добровольные гриды — гриды на основе использования добровольно предоставляемого свободного ресурса персональных компьютеров;

• Научные гриды — хорошо распараллеливаемые приложения программируются специальным образом (например, с использованием Globus Toolkit);

• Гриды на основе выделения вычислительных ресурсов по требованию (коммерческий грид, англ. enterprise grid) — обычные коммерческие приложения работают на виртуальном компьютере, который, в свою очередь, состоит из нескольких физических компьютеров, объединённых с помощью грид-технологий.

Направления создания грид-сети в рб

Национальная грид-сеть – согласованная, открытая, стандартизованная сервисная среда, объединяющая, с использованием промежуточного программного обеспечения gLite и/или Unicore, специально выделенные суперкомпьютерные ресурсы и ресурсы хранения научных организаций и высших учебных заведений Республики Беларусь, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное использование ресурсов для решения актуальных ресурсоемких задач науки, образования и экономики страны.

Развитие грид-технологий в Республике Беларусь осуществляется в рамках Национальной грид-инициативы. Полноценное развитие началось с момента выполнения программы Союзного государства «СКИФ-ГРИД» и участия в проекте 7 рамочной программы Европейского союза Balticgrid2. Основным направлением реализации грид-инициативы является создание национальной грид-инфраструктуры, интегрированной в общеевропейскую грид-сеть, общее информационно-вычислительное научно-образовательное пространство Союзного государства с последующим объединением со странами СНГ, и в первую очередь Украиной, Молдовой, Казахстаном, Азербайджаном, т.е. со странами создающими национальные научно-образовательные грид-сети.

Национальная грид-инфраструктура создается по трем направлениям:

• сегмент грид-сети, интегрированный в европейскую грид-инфраструктуру EGI;

• сегмент грид-сети, интегрированный в общее информационно-вычислительное научно-образовательное пространство с Российской Федерацией;

• корпоративные грид-сети определенной тематической направленности.

Для создания сегмента грид-сети, интегрированного в европейскую грид-инфраструктуру EGI используется программное обеспечение промежуточного уровня (ПО ПУ) gLite, а для создания сегмента грид-сети, интегрированного в общее информационно-вычислительное научно-образовательное пространство с Российской Федерацией — Uniсоге.

Для программного обеспечения промежуточного уровня Uniсоге впервые разработаны комплекты программного обеспечения и программной документации мониторинга и тестирования сайтов; системы анализа, статистики и учета ресурсов; брокера ресурсов; системы пакетной обработки для платформы ОС Windows; сервисов и средств файлового обмена, дистрибутива Uniсоге. Разработан собственный дистрибугив программного обеспечения промежуточного уровня Uniсоге.

Построение корпоративных грид-сетей определенной тематической направленности имеет свои особенности. Необходимость выделения данного направления возникает при анализе общих потребностей различных корпоративных потребителей вычислительных ресурсов. Например, не всегда существует необходимость в развертывании усиленной системы безопасности грид-сети, поскольку корпоративная сеть вообще не имеет выхода в интернет, либо большая часть требуемой функциональности может быть реализована при помощи сетевых сервисов аналогичных Web-сервисам. В этом случае нецелесообразно развертывать грид-сеть с использованием технологий ПО ПУ Unicоге, но необходимо стандартизировать использование технологий удаленного вызова процедур (xml-rрс, jах-грс и т.п.), создания web-, fi1е-сервисов, использование планировщиков заданий. Результаты этого направления в дальнейшем могут быть задействованы при построении грид-сети для конкретного заказчика. Подобного рода технологии использовались, например, при построении грид-сети корпорации Daimler Crysler для работы с инженерным пакетом LS-DYNА. Аналогичные работы можно выделить и для типичных грид-приложений, таких как решение задач перебора большой размерности или задачи выбора оптимального варианта.