 |
Сравнение грида и суперкомпьютеров (с т.з. решаемых задач)
|
|
|
|
Понятие и виды распределенных вычислений. Понятие грид-систем, их основные свойства и функции. Сравнение гридов и кластеров. Особенности и возможности грид-систем.
Распределённые вычисления — способ решения трудоемких задач (вычислительных и задач обработки данных) с привлечением большого числа исполнителей (вычислительных ресурсов, а также ресурсов хранения и передачи данных), работающих одновременно над разными частями задачи, чаще всего объединённых в параллельную вычислительную систему. Вообще говоря, этот термин объединяет большое число различных подходов и конкретных технологий для решения такого рода задач. Особенностью распределенных многопроцессорных вычислительных систем, в отличие от локальных суперкомпьютеров, является возможность неограниченного наращивания производительности за счет масштабирования.
Виды:
- грид-вычисления. грид представляет собой общую среду для развертывания инфраструктуры, ориентированной на сервисы, поддерживающей создание и совместное использование ресурсов распределенных организация. Под ресурсами понимается ПО и данные, а также сервисы, подключенные посредством промежуточного слоя ПО и обеспечивающие безопасность, мониторинг, управление ресурсами и прочее.
- облачные вычисления - это модель обеспечения удобного совместного сетевого доступа по требованию к совместно используемому пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые можно быстро представить и внедрить с минимумом административных усилий или взаимодействия с сервис-провайдером
- (?) проект UNICORE (Uniform Interface to Computering Resources) - это комплексное решение, ориентированное на обеспечение безопасного доступа к ресурсам распределенной вычислительной среды
|
|
|
Слабосвязанные, гетерогенные вычислительные системы с высокой степенью распределения выделяют в отдельный класс распределенных систем — грид.
" Грид (решетка) - согласованная, открытая и стандартизованная среда, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение (общий доступ) ресурсов в рамках виртуальной организации" (основное, первое определение)
Грид-вычисления — это форма распределённых вычислений, в которой «виртуальный суперкомпьютер» представлен в виде кластеров, соединённых с помощью сети, слабосвязанных гетерогенных 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 частью этой среды, в рамках одной виртуальной организации.
Свойства Грид-систем:
- Интероперабельность и поддержка динамических и гетерогенных сред. Подразумевается различные среды размещения (например, J2EE,. NET), операционные системы (например, Unix, Linux, Windows, встраиваемые системы), устройства (например, компьютеры, приборы, датчики, системы хранения данных, сети), и сервисы, предоставляемые различными поставщиками. Кроме того, Грид-системы часто являются долгоживущими и динамичными, и поэтому могут развиваться в направлениях, которые изначально не предполагались
|
|
|
- Разделение ресурсов между организациями. В Грид-системах необходима поддержка разделения и совместного использования ресурсов между административными доменами, будь то работа различных подразделений в рамках одной организации или совместная работа между различными организациями. Необходимы механизмы для обеспечения связи пользователей, запросов, ресурсов, политик и соглашений в рамках организации.
- Оптимизация. Касается методов, используемых для эффективного распределения ресурсов с целью удовлетворения требований потребителей и поставщиков. Оптимизация относится как к поставщикам услуг (предложение ресурсов), так и к потребителям ресурсов (потребляющая сторона).
- Обеспечение качества обслуживания (КО)
- Выполнение задач. Необходимо обеспечить управляемость системой с целью выполнения работ, определенных пользователем (задач) на протяжении всего жизненного цикла. Должны поддерживаться такие функции, как планирование, подготовка, управление заданиями и обработка исключений.
- Данные. В Грид-среде должно быть упрощено создание приложений, ориентированных на обработку данных. Необходимо сделать их устойчивыми к изменениям в гетерогенной среде.
- Безопасность. Безопасное управление требует контроля доступа к услугам через надежные протоколы безопасности и в соответствии с принятой политикой безопасности.
- Уменьшение стоимости администрирования
- Масштабируемость
- Работоспособность
- Простота использования и расширяемость
Основные задачи (функции) грид-систем:
- Обеспечение распределенных вычислений и обработки данных (удаленный доступ к вычислительным ресурсам)
- Повышение эффективности компьютерных ресурсов
Сравнение грида и суперкомпьютеров (с т.з. решаемых задач)
1) Суперкомпьютеры незаменимы для некоторых научных проблем, типа составления прогноза погоды, когда множество процессоров должны часто общаться друг с другом. Очевидно, что такое частое общение невозможно обеспечить для географически распределенных и, возможно, аппаратно-неоднородных ресурсов в грид-среде. Другими словами, грид не слишком подходит для параллельных вычислений с интенсивным межпроцессорным обменом.
|
|
|
2) Grid-системы являются географически распределенными (связанными глобальными сетями) и неоднородными (у них входят компоненты с разной аппаратной и программной архитектурой). Кроме того, их компоненты могут находиться в разном административном подчинении. Узлы кластеров обычно связаны локальной сетью, находятся в централизованном подчинении и имеют одинаковую архитектуру.
3) Кластерная архитектура обычно содержит в себе централизованный менеджер ресурсов. Для grid-архітектур в результате большего масштаба системы каждый узел имеет свой менеджер ресурсов.
4) 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.
5) Суперкомпьютер содержит множество процессоров, подключенных к локальной высокоскоростной шине, а грид-вычисления основываются на обычных компьютерах, подключенных к сети (локальной или глобальной) при помощи обычных протоколов, например Ethernet.
6) Конфигурация grid-систем постоянно изменяется. Хотя кластеры рассчитаны на то, что их конфигурация может измениться, такие изменения для них не являются обычной ситуацией.
|
|
|
