30. Grid - технологии. Основные концепции и понятия grid.

Грид-вычисления (англ. grid — решётка, сеть) — это форма распределённых вычислений, в которой «виртуальный суперкомпьютер» представлен в виде кластера соединённых с помощью сети, слабосвязанных компьютеров, работающих вместе для выполнения огромного количества заданий (операций, работ). Эта технология применяется для решения научных, математических задач, требующих значительных вычислительных ресурсов. Грид-вычисления используются также в коммерческой инфраструктуре для решения таких трудоёмких задач, как экономическое прогнозирование, сейсмоанализ, разработка и изучение свойств новых лекарств.

Грид с точки зрения сетевой организации представляет собой согласованную, открытую и стандартизованную среду, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение вычислительных ресурсов и ресурсов хранения информации, которые являются част

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 (GigabitEthernet). 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 ресурсами, большими, чем необходимо для решения их повседневных задач, возникает возможность применить их неиспользуемые ресурсы в другом месте.этой среды, в рамках одной виртуальной организации.

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 GlobusToolkit);

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

Технологические требования, предъявляемые к Grid, определены следующим образом:

-Гибкиеотношениядоступа (client-server, peer-to-peer).

-Чёткий высокоуровневый контроль над использованием ресурсов.

-Многоуровневый контроль прав доступа, локальные и глобальные политики доступа.

-Поддержка распределения различных ресурсов - программ, данных, устройств, вычислительных мощностей.

-Поддержка различных моделей пользования - многопользовательской, однопользовательской, режимов performance-sensitive и cost-sensitive.

-Контроль над качеством предоставляемых услуг, планирование, резервное предоставление услуг.

На настоящий момент Grid-технологии включают в себя решения для распределения вычислений и данных между многими вычислительными системами, протоколы и сервисы для обмена данными, программами и доступа к компьютерным ресурсам. Все эти решения основаны на многоуровневых политиках доступа и поддерживают мониторинг и контроль над использованием предоставляемых услуг. Grid не следует рассматривать как абсолютно новую и не совместимую с существующими технологию, напротив, Grid может успешно использоваться как дополнение к уже существующим протоколам и сервисам для предоставления и получения более качественных услуг в рамках чёткой стандартной модели.

Концепции и технологии грид сначала разрабатывались для обеспечения возможности разделения ресурсов внутри распределенных по всему миру объединений научно-технических коллективов. При этом приложения включали совместную визуализацию больших наборов научных данных (объединение опыта), распределённыйкомпьютинг для проведения вычислений, связанных с анализом данных (объединение компьютерных мощностей и систем хранения), и комплексацию научных измерительных устройств с удалёнными компьютерами и архивами (расширение функциональных возможностей, а также доступности).

Предполагается, что аналогичные приложения окажутся важны и в сфере коммерческой деятельности, сначала для научных и инженерных , а затем и для коммерческих распределённых прикладных систем, включая интегрированные корпоративные приложения и системы, поддерживающие бизнес партнёрство (В2В) через интернет. Ожидается, что Grid-технологии пройдут точно такой же путь, как Web, которая сначала использовалась в интересах научного сотрудничества, а затем стала применяться в электронных коммерческих системах.

26