Symulacja i wizualizacja

Jednym z projektów badawczych z zakresu technologii gridowych jest CrossGrid, realizowany w ramach 5. Programu Ramowego EU przez 21 instytucji naukowych z Polski, Austrii, Grecji, Cypru, Hiszpanii, Niemiec, Holandii, Włoch, Portugalii, Słowacji i Irlandii. Koordynatorem Projektu jest Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET AGH, a kieruje nim prof. Michał Turała z IFJ. Cechą charakterystyczną tego projektu jest rozszerzenie gridu na nowy typ zastosowań - na aplikacje, w których w pętli obliczeniowej występuje człowiek. Mają one zatem charakter interaktywny, a ponadto wymagają zarówno dużych mocy obliczeniowych, jak i przechowywania danych o dużych rozmiarach.

Wybrano cztery aplikacje: system do symulacji i wizualizacji wspomagający chirurga wykonującego operacje na systemie krwionośnym, system wspomagający zespół kryzysowy w czasie powodzi, system do rozproszonej, interaktywnej analizy danych z eksperymentów fizycznych realizowanych w CERN oraz system do symulacji przemieszczania zanieczyszczeń w atmosferze sprzężony z systemem przewidywania pogody.

Dla tego nowego typu aplikacji opracowano zestawy odpowiednich narzędzi wspomagających proces programowania i optymalizacji czasu wykonania. To z kolei wymagało stworzenia nowych usług gridowych, takich jak monitorowanie stanu gridu i realizowanych na nim programów, oceny dostępnych zasobów, przyjaznego użytkownikowi środowiska dostępu do gridu. Warstwę podstawową oprogramowania stanowi Globus Toolkit 2 w postaci zaadaptowanej przez projekt DataGrid. CrossGridowe narzędzia i serwisy gridowe zostały zaprojektowane tak, aby zminimalizować koszty dostosowania do tworzonych nowych podstawowych warstw oprogramowania gridowego, takich jak Globus Toolkit 3 i WSRF.

Projekt zakończy się w kwietniu 2005 r., ale jego partnerzy zamierzają kontynuować współpracę. Jako cel stawiają sobie opracowanie kompletnej infrastruktury gridowej dla dwóch dużych grup użytkowników, a mianowicie dla medycyny i instytucji odpowiedzialnych za zapobieganie skutkom powodzi. Oba systemy będą oparte na dotychczasowej infrastrukturze CrossGridu, obejmującej 16 ośrodków europejskich. Propozycja ta spotkała się z zainteresowaniem ze strony szpitali oraz instytucji odpowiedzialnych za gospodarkę wodną.

Warto wspomnieć, że jednym z "produktów" tego projektu jest tutorial wprowadzający w zagadnienia technologii gridowych. Na bazie doświadczeń CrossGridu opracowano też program studiów z zakresu technologii gridowych, który jest obecnie realizowany na Uniwersytecie w Amsterdamie oraz w Katedrze Informatyki AGH w Krakowie.

Pamięci naprawdę masowe

Projekt EGEE - Enabling Grids for E-science in Europe, koordynowany przez CERN (dyrektorem projektu jest dr Fabrizio Gagliardi), jest następcą projektu DataGrid, jednego z pierwszych europejskich projektów gridowych. Za cel stawia sobie zbudowanie ogólnoeuropejskiej infrastruktury gridowej, wzorowanej co do sposobu i pewności działania na europejskiej sieci komputerowej Geant i World Wide Web.

Projekt jest realizowany z dużym rozmachem. O skali przedsięwzięcia najlepiej mówią dane liczbowe. W realizacji przedsięwzięcia bierze udział 70 zwykłych partnerów projektu (podzielonych na 12 regionów) oraz 30 partnerów dodatkowych. Finansowanie przez EU wynosi 32 mln euro. Połowa z tych środków zostanie wykorzystana na zapewnienie ciągłej pracy infrastruktury przez 24 godziny na dobę, jedna czwarta na dostosowanie i ulepszanie oprogramowania i jedna czwarta na szkolenia i upowszechnianie informacji o możliwościach oferowanych przez EGEE.

Obecnie EGEE obejmuje prawie 9400 procesorów (CPU) oraz 5.7 PB pamięci masowej w 96 instalacjach w Europie oraz u amerykańskich i azjatyckich partnerów tego projektu. Największa instalacja to FZK Karlsruhe z 1056 CPU; polskie instalacje w Krakowie, Poznaniu i w Warszawie to zaledwie sumarycznie 36 CPU. Obecnie zainstalowane podstawowe oprogramowanie gridowe, LCG 2.3.0, zostało opracowane w trakcie projektu DataGrid i działa na bazie systemu operacyjnego Scientific Linux.

Zadziwiająco szybki jest rozwój tej infrastruktury gridowej i dążenie wielu ośrodków do przyłączenia się do niej. W wyniku tego stan obecny przekroczył to, co zaplanowano na koniec projektu, na rok 2007. Już obecnie EGEE dostarcza infrastrukturę gridową przez 24 godziny na dobę fizykom wysokich energii, astronomom i bioinformatykom. Planowane jest rozszerzenie oferty dla chemików, geofizyków oraz zespołów zajmujących się symulacjami w zakresie modelowania klimatu i nanotechnologii. EGEE jest otwarte na partnerów przemysłowych.