Grid, czyli siatka

Gridy istnieją w informatycznym świecie już od prawie dziesięciu lat. Były jednak wykorzystywane głównie w obliczeniach naukowych i inżynierskich. Ostatnio zaczęto się nimi interesować również w zastosowaniach biznesowych i korporacyjnych. Ma to być sposób na zwiększenie produktywności istniejącej sieci i systemów.

Gridy istnieją w informatycznym świecie już od prawie dziesięciu lat. Były jednak wykorzystywane głównie w obliczeniach naukowych i inżynierskich. Ostatnio zaczęto się nimi interesować również w zastosowaniach biznesowych i korporacyjnych. Ma to być sposób na zwiększenie produktywności istniejącej sieci i systemów.

Grid to śmiała wizja wykorzystania możliwości tysięcy gigahercowych PC, które w dużej firmie przez sieci Fast i Gigabit Ethernet można połączyć w terahercowy superkomputer i zaangażować do bardzo poważnych zadań. Jednak zainteresowanie przetwarzaniem rozproszonym, zwanym też siatkowym, nie było do tej pory zbyt wielkie, ze względu na brak wsparcia wiodących producentów. Obecnie widać ożywienie na tym rynku, a swoje rozwiązania przedstawiają najwięksi - IBM, Sun, HP czy Oracle.

Sieci gridowe pozwalają na traktowanie grupy serwerów i sieci pamięci masowej, tak jakby stanowiły one jeden system. Możliwe jest dowolne przypisywanie ich mocy obliczeniowej i zasobów do aplikacji. Analitycy uważają, że dzięki efektywniejszemu wykorzystaniu istniejących zasobów biznes będzie mógł sporo zaoszczędzić. Zamiast przewidywać, jak wiele zasobów będzie potrzebnych i kupować często na wyrost, dział IT powinien móc przypisać je kluczowym aplikacjom, wykorzystując te komputery w sieci, które mają wolną moc obliczeniową.

Grid, czyli siatka

Elementy architektury grid

Termin grid, czyli siatka, ma nawiązywać do przezroczystości i uniwersalności sieci elektrycznych. Pierwsze sieci siatkowe zajmowały się integrowaniem wolnej mocy obliczeniowej komputerów osobistych przez Internet. Dzięki temu naukowcy mogli niskim kosztem zdobywać dużą moc obliczeniową od przychylnych im użytkowników komputerów, którzy zainstalowali odpowiednie oprogramowanie (np. projekt SETI, w którym w poszukiwaniu innych cywilizacji są analizowane sygnały z kosmosu).

Obecnie technologia grid computing kojarzy się z internetową architekturą opracowaną do dynamicznej wymiany aplikacji, danych i mocy obliczeniowej na szeroką skalę. Dzisiejsze "siatki" są heterogeniczne - pracują pod kontrolą różnych systemów operacyjnych, mogą być rozproszone geograficznie, ale zachowują się jak jeden superkomputer.

Otwarte platformy

Do budowy sieci siatkowej najczęściej jest używane oprogramowanie middleware z otwartym kodem - Globus Toolkit. To zestaw usług i bibliotek do obsługi sieci grid i ich aplikacji. Obsługuje zadania bezpieczeństwa, wykrywania informacji, zarządzania zasobami i danymi, komunikację, sytuacje awaryjne.

Jest to narzędzie do budowy "siatki" opartej na architekturze OGSA (Open Grid Services Architecture), która jest zestawem standardów zapewniających pracę i jakość usług sieci siatkowej. Definiuje standardowe mechanizmy tworzenia, nazywania i wykrywania aktualnych usług, przypisanie protokołów i mechanizmy integracji z systemami. OGSA definiuje także interfejsy i mechanizmy wymagane do tworzenia złożonych systemów w języku WSDL (Web Services Description Language). Są to takie zadania, jak: zarządzanie czasem procesów, zmiana zarządzania i informowanie. Powiązanie usług może obsługiwać uwierzytelnianie, autoryzację i przekazywanie uprawnień, jeśli jest to wymagane.

Najistotniejsze komponenty architektury OGSA to protokół GRAM (Grid Resource Allocation and Management) do zdalnego tworzenia i zarządzania określonymi zadaniami. Mechanizmy GSI (Grid Security Infrastructure) zapewniają uwierzytelnianie, autoryzację oraz przekazywanie uprawnień. GSI wykorzystuje certyfikaty X.509 jako podstawową metodę uwierzytelniania użytkowników. Ponadto definiuje certyfikat proxy do pojedynczego logowania. Jego idea jest podobna do działania protokołu Kerberos, z tym że opiera się na kryptografii z kluczem publicznym. Zwykle używany jest protokół SSL (Secure Sockets Layer) do zabezpieczania sesji, ale mogą być też stosowane inne protokoły oparte na kluczu publicznym i certyfikatach X.509.

Usługa MDS2 (Meta Directory Services) zapewnia ramową obsługę wykrywania i dostępu do konfiguracji systemowych i informacji statusowych, takich jak konfiguracja serwera, stan sieci, lokalizacja replikowanych zbiorów danych. Protokoły web services, np. SOAP, WSDL i UDDI, są używane do implementacji usług gridowych.

Nowy Globus Toolkit 3.0, zaprezentowany w połowie roku, jest uważany przez wielu za duży krok do przodu w popularyzacji idei grid computing. Drugim, dość popularnym narzędziem open source do budowania sieci siatkowych (ponad 9000 pobrań) jest Sun Grid Engine. W marcu tego roku Sun udostępnił technologię gridową w wersji dla portali - Grid Engine Portal (GEP) opartą na języku Java. Dzięki temu z przeglądarki internetowej można bezpiecznie uzyskać dostęp i uruchamiać aplikacje w sieci Grid Engine. W ten sam sposób można monitorować działanie sieci, odczytywać i zapisywać pliki do sieci grid. Administratorzy mogą ponadto budować proste interfejsy HTML do aplikacji uruchamianych w sieci.


TOP 200