Грид-вычисления

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 20:16, 18 мая 2017.
Многозадачный сервер для вычислений.

Грид-вычисления (англ. grid — решётка, сеть) — это форма распределённых вычислений, в которой «виртуальный суперкомпьютер»[1] [Источник 1]

Гетерогенные вычислительные системы — электронные системы, использующие различные типы вычислительных блоков, 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[2].

Грид-вычисления можно организовать на базе множества устаревших моделей персональных компьютеров [3] объединённых в иерархическую локальную вычислительную сеть Ethernet [4] с присутствием серверов. Эта сеть может иметь соединение с интернетом.

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 [5] или глобальной [6]) при помощи обычных протоколов, например Ethernet. В то время как обычный суперкомпьютер [7] содержит множество процессоров, подключенных к локальной высокоскоростной шине.[Источник 2] 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.

Технология облачных вычислений

Феномен облачных вычислений объединяет несколько различных концепций информационных технологий и представляет собой новую парадигму предоставления информационных ресурсов (аппаратных и программных комплексов). Со стороны владельца вычислительных ресурсов облачные вычисления ориентированы на предоставление информационных ресурсов внешним пользователям. Со стороны пользователя, облачные вычисления - это получение информационных ресурсов в виде услуги у внешнего поставщика, оплата за которую производится в зависимости от объема потребленных ресурсов согласно установленному тарифу. Ключевыми характеристиками облачных вычислений являются масштабируемость и виртуализация.

  • Масштабируемость представляет собой возможность динамической настройки информационных ресурсов к изменяющейся нагрузке, например к увеличению или уменьшению количества пользователей, изменению необходимой емкости хранилищ данных или вычислительной мощности. Виртуализация, которая также рассматривается как важнейшая технология всех облачных систем, в основном используется для обеспечения абстракции и инкапсуляции.
  • Абстракция позволяет унифицировать «сырые» вычислительные, коммуникационные ресурсы и хранилища информации в виде пула ресурсов и выстроить унифицированный слой ресурсов, который содержит те же ресурсы, но в абстрагированном виде. Они представляются пользователям и верхним слоям облачных систем как виртуализованные серверы, кластеры серверов, файловые системы и СУБД.[Источник 3]
  • Инкапсуляция приложений повышает безопасность, управляемость и изолированность. Еще одной важной особенностью облачных платформ является интеграция аппаратных ресурсов и системного ПО с приложениями, которые предоставляются конечному пользователю в виде сервисов.

Ссылки/литература

Примечания

  1. Суперкомпью́тер (с англ. — «Supercomputer», СверхЭВМ, СуперЭВМ, сверхвычисли́тель) — специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров представлен в виде кластеров, соединённых с помощью сети, слабосвязанных гетерогенных компьютеров.
  2. В грид-технологиях, виртуальная организация представляет собой группу людей или организаций, разделяющих между собой вычислительные, дисковые, информационные и сетевые ресурсы грида в общих целях.
  3. Персональный компьютер, ПК (англ. personal computer, PC), ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) — настольная микро-ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности.
  4. Ethernet (ˈiːθəˌnɛt от англ. ether ˈiːθə — «эфир» и англ. network — «сеть, цепь») — семейство технологий пакетной передачи данных для компьютерных сетей.
  5. Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.
  6. Глобальная сеть — любая сеть связи, которая охватывает всю Землю. Термин, используемый в данной статье, относится в более узком смысле к двунаправленным сетям связи, а также базе технологий сетей.
  7. Суперкомпью́тер (с англ. — «Supercomputer», СверхЭВМ, СуперЭВМ, сверхвычисли́тель) — специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров.

Источники

  1. Ian Foster, Carl Kesselman, Steven Tuecke The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations // International Journal of High Performance Computing Applications — 2001. — Август (дата обращения: 09.03.2017).
  2. Conference GlobusWORLD 2005 Grid Security: Grid Perspective// (дата обращения: 09.03.2017).
  3. Security for Grid Services // Twelfth International Symposium on High Performance Distributed Computing (HPDC-12). — IEEE Press, 2003 (дата обращения: 09.03.2017).