Гридтехнологии
 Скачать 34.96 Kb.
|
Реферат Дисциплина: «ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ» Тема: «Грид-технологии». Выполнили: Студент 3 курса группы БИЗ-Б-01-З-2016 Лелявина Юлия Сергеевна Проверил: к.т.н., доцент кафедры информационной безопасности Малиничев Дмитрий Михайлович Москва 2019 Введение В последнее время развитие технологий распределенных систем привело к ситуации, когда стало возможным организовывать системы, которые дают возможность использовать свободные вычислительные ресурсы, распределенные по всему свету. Рассмотрим особенности таких грид-систем. Термин грид (в смысле одной из технологий распределенных вычислений - возник в середине 90-х годов) происходит от английского слова «grid» и его буквальным переводом на русский язык является «решетка». Однако, такой буквальный перевод не вполне отражает смысл термина. Дело в том, что англоязычный термин grid произошел от «power grid», что соответствует русскому «электросеть» или «энергосистема». В этом и заключается смысл этого названия: подобно тому, как при использовании энергосистем мы не интересуемся – какой конкретный электрогенератор выработал ток, который мы потребляем, при использовании компьютерного грида мы можем не заботиться о том - какой конкретно компьютер в грид-системе выполнил нашу задачу. Грид призван обеспечить возможность делать компьютерные вычисления «по требованию» - просто подключившись к «решетке» вычислительных ресурсов. Обычно грид предполагает коллективный режим разделяемого доступа к ресурсам и к связанным с ними услугам в рамках глобально распределенных виртуальных организаций, состоящих из предприятий и отдельных специалистов, совместно использующих общие ресурсы. В каждой виртуальной организации имеется своя собственная политика поведения ее участников, которые должны соблюдать установленные правила. В близкой перспективе грид может стать вычислительным инструментарием для развития технологий в самых разных сферах человеческой деятельности, подобно тому, как стали им персональные компьютеры и Интернет. 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. 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 ресурсами, большими, чем необходимо для решения их повседневных задач, возникает возможность применить их неиспользуемые ресурсы в другом месте. Устройство грид системы Правильно разработанная и хорошо реализованная грид-среда характеризуется следующими основными функциональными возможностями:
Необходимо отметить, что не все из этих требований в должной мере реализованы в настоящее время. Архитектура грид-систем Для такой системы важнейшим условием эффективной работы является обеспечение взаимодействия (интероперабельности) между различными платформами, языками и программными средами. В сетевой среде интероперабельность подразумевает работу по общим протоколам. Протоколы регламентируют взаимодействие элементов распределенной системы, а также структуру передаваемой информации. Общая структура глобального грида описывается в виде набора уровней протоколов (стеков). В такой модели каждый уровень предназначен для решения узкого круга задач и используется для предоставления услуг для более высоких уровней. Верхние уровни ближе к пользователю и работают с наиболее абстрактными объектами, тогда как нижние уровни сильно зависят от физической реализации грид-ресурсов. Стек грид-протоколов включает:
Типы грид-систем и решаемые ими задачи На данный момент существуют три основных направления грид-систем: Первый - вычислительный грид (Computational Grid), целью которого является достижение максимальной скорости вычислений благодаря глобальному распределению этих вычислений между множеством компьютеров, серверами и суперкомпьютерами. Второй - грид для интенсивной обработки данных (Data Grid).Целью данного направления является обработка огромных объемов информаци относительно несложными программами. Доставка данных для обработки и пересылка результатов в этом случае представляют собой достаточно сложную задачу. Одним из крупнейших проектов, целью которого является создание грид-системы для обработки научных данных, является проект EGEE. Третий - семантический Грид системы (Semantic Grid) предоставляют инфраструктуру для выполнения вычислительных задач на основе распределенного мета-информационного окружения, позволяющего оперировать данными из разнотипных баз, различных форматов, представляя результат в формате, определяемом приложением. Сходство и различие грид и вычислительных кластеров Основным назначением грид-систем является поддержка развязывания задач, которые требуют больших вычислительных ресурсов. Этим они подобны вычислительным кластерам. Но эти технологии имеют существенные отличия:
Плюсы и минусы К плюсам относятся:
Минусы:
Актуальность грид-технологий Сейчас IT компании начали активно говорить о грид-технологий. Это обусловлено следующими факторами:
Заключение Грид - это качественно новый этап развития системы распределенных вычислений, позволяющий получать доступ к вычислительным мощностям, данным и вообще говоря ресурсам многих машин, расположенных по всему миру. И хотя изначально грид-системы задумывался как подспорье для научных исследований, сейчас всё больше говорят о возможности использования этих технологий в предпринимательской деятельности. Технологии грид-системы применяются во многих сферах и постепенно круг этих сфер увеличивается. Распространение грид не влечёт за собой кризиса профессии программиста, так как для поддержания сети и разработки качественно новых к ней приложений будут нужны высококвалифицированные специалисты. Несмотря на то, что это сравнительно недавнее направление, уже запущены многие проекты, связанные с грид. Например, проект Дубна-GRID (была создана с целью более эффективного использования мощностей компьютерного парка университета и компьютерных классов школ, объединенных городской информационно образовательной сетью.) и проект EGEE (проект, участвовавший в международном проекте термоядерного синтеза ITER, где использование EGEE позволяло обрабатывать и хранить большие массивы данных, принимать решения в режиме реального времени, оптимизировать параметры). |
