Vadim Petukhov ( IHEP , Protvino )

1. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. Vadim Petukhov(IHEP, Protvino) What are Grids?(Что такое Grid?)

2. Пользователи используют ресурсы, общаются с коллегами, имеют доступ к данным независимо от своего местоположения. Научные инструменты и эксперименты поставляют огромные массивы данных NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. The Grid Vision (Взгляд на GRID) The Grid: Объединенные сетью центры обработки данных и соответствующее программное обеспечение ”middleware” как элемент связующий ресурсы

3. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. • GRID и распределенные вычисления -однотипные ресурсы, локальные или специализированные компьютерные сети; однородные задачи - разнородные ресурсы, динамическое подключение и удаление ресурсов; большие коллективы • Факторыспособствовавшие появлению GRID -Интернет, высокоскоростные сети, Петабайты данных (1PB=10**15 B) • Понятие Виртуальной Организации (VO) -много организаций объединяются для решения проблем в режиме скоординированного распределения своих ресурсов • GRID и WWW -в случае www организуется доступ к распределенным информационным ресурсам (незначительных вычислительные) -GRID – инфраструктура для доступа к распределенным значительным вычислительным ресурсам и данным Основные понятия GRID- вычислений

4. Сравнение уровневых моделей GRID и Internet (По материалам: I. Foster, C. Kesselman, S. Tuecke The Anatomy of the GRID: Enabling Scalable Virtual Organizations.) NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г.

5. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. • Вычислительные ресурсы: Включают механизмы запуска программ, мониторинга, управления завершением программ; функции определения типа Hardware и Software; состояния загрузки процессоров, очередей и т.п. • Ресурсы файловой памяти: Механизмы приема/передачи файлов (включая возможности компрессии); средства резервирования и освобождения файлового пространства; функции определения типа Hardware и Software; мониторинг доступного пространства и скоростей обмена. • Сетевые ресурсы: Механизмы определения и назначения ресурсов (включая запросы на приоритеты и резервацию). • Хранилище кодов: Специализированный ресурс для работы с различными версиями исходных и объектных кодов. • Каталоги: Специализированный ресурс для работы с порядком доступа и обновлением каталогов (например, реляционные базы данных). Fabric ( Ресурсы)

6. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. • Коммуникационные протоколы для обмена данными между ресурсами (транспортировка, маршрутизация, работа с именами). Интернет (IP и ICMP), Транспорт (TCP, UDP), Прикладные (DNS, OSPF, RSVP, и т.д.). • Средства аутентикации пользователей и ресурсов должны поддерживать: - одноразовая проверка подлинности; - делегирование прав (условных и безусловных) - взаимодействие с локальными средствами безопасности (в т.ч. Unix, Kerberos и т.п.) - доверительные отношения пользователей (А+Б=АБ) Гибкость политики безопасности (контроль за защитными механизмами с возможностью в критических случаях снимать или ограничивать делегированные права). Connectivity (Быстрое и безопасное соединение)

7. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. • Этот уровень обслуживает только локальные ресурсы. Глобальными ресурсами занят другой уровень. • Средства (протоколы) для операций с доступом к индивидуальным ресурсам: - информационные протоколы определения состояния ресурсов (конфигурация, текущая загрузка, политика – например, стоимость) - управляющие протоколы определяющие условия доступа к ресурсам, включая качество обслуживания, резервирование, формы оплаты и т.д. Resource (Распределение одиночных ресурсов)

8. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. Большое разнообразие протоколов необходимо для: • Обслуживание директорий (определение участниками доступных ресурсов VO и/или их свойств) • Службы приписки, планировки и выделения ресурсов • Службы мониторинга и диагностики ресурсов • Службы репликации данных (обеспечение наивысшей производительности при доступе к данным – время реакции, надежность, стоимость) • Средства контроля и корректировки загрузки ресурсов • Службы определения и выбора оптимальных версий Software для различных вычислительных платформ • Серверы авторизации (проведение политики выделения ресурсов и политики безопасности) • Службы подсчета потребленных ресурсов (в т.ч. для оплаты) • Службы поддержки больших коллабораций Collective (Координация глобальных ресурсов)

9. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. • Прикладной уровень для каждого класса задач имеет свои особенности и предполагает взаимодействие с другими уровнями модели с использованием либо стандартных либо собственных средств и сервисов (например, на основе наборов SDKs и интерфейсов APIs) Applications(Приложения)

10. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. – Virtual Data Toolkit • Grid Middleware components from several projects • Packaged and tested together • Foundation of EGEE/ LCG • Globus Toolkit • Condor • Chimera • EDG & LCG tools • NCSA Tools • Other Tools

11. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. – Globus Toolkit • Grid Security Infrastructure (GSL) • X.509 authentication with delegates and single sign-on • Grid Resource Allocation Mgmt (GRAM) • Remote allocation, reservation, monitoring, control of compute resources • GridFTP protocol (FTP extensions) • High-performance data access & transport • Grid Resource Information Service (GRIS) +Monitoring and Discovery Service (MDS) • Access to structure & state information • XIO • TCP, UDP, IP multicast, and file I/O • Others…

12. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. UK – OGSA-DAI, RealityGrid, GeoDise, Comb-e-Chem, DiscoveryNet, DAME, AstroGrid, GridPP, MyGrid, GOLD, eDiamond, Integrative Biology, … Netherlands – VLAM, PolderGrid Germany – UNICORE, Grid proposal France – Grid funding approved Italy – INFN Grid Eire – Grid proposals Switzerland - Network/Grid proposal Hungary – DemoGrid, Grid proposal Norway, Sweden - NorduGrid DataGrid (CERN, ...) EuroGrid (Unicore) DataTag (CERN,…) Astrophysical Virtual Observatory GRIP (Globus/Unicore) GRIA (Industrial applications) GridLab (Cactus Toolkit) CrossGrid (Infrastructure Components) EGSO (Solar Physics)

13. NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. European DataGrid (EDG)www.edg.org LHC Computing GRID (LCG) cern.ch/lcg CrossGRID www.crossgrid.org DataTAG www.datatag.org GridLabwww.gridlab.org EUROGRID www.eurogrid.org EGEE public.eu-egee.org RDIG www.egee-rdig.ru Полезные ссылки:

14. 9 12 18 NA3 Induction Courses, Дубна, 28 июня, 2004 г. Optical Fibre(bits per second) Doubling Time(months) Gilder’s Law(32X in 4 yrs) Data Storage(bits per sq. inch) Storage Law (16X in 4yrs) Performance per Dollar Spent Chip capacity(# transistors) Moore’s Law(5X in 4yrs) 0 1 2 3 4 5 Number of Years Triumph of Light – Scientific American. George Stix, January 2001