1 / 91

网格计算给我们带来了什么？

网格计算给我们带来了什么？. 金 海 集群与网格计算湖北省重点实验室 华中科技大学计算机学院 教育部“中国教育科研网格 ChinaGrid 计划”专家组组长 email: hjin@hust.edu.cn. 网格计算导引. 信息孤岛. 没有任何单个的服务器或搜索引擎能有效地覆盖不断增长的 web 内容 Internet 每年产生2  10 18 字节的信息 但每年只有3  10 12 字节信息可用 (0.00015%) Google 只能搜索1.3  10 8 个网页

dard
Download Presentation

网格计算给我们带来了什么？

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 网格计算给我们带来了什么？ 金 海 集群与网格计算湖北省重点实验室 华中科技大学计算机学院 教育部“中国教育科研网格ChinaGrid计划”专家组组长 email: hjin@hust.edu.cn

  2. 网格计算导引

  3. 信息孤岛 • 没有任何单个的服务器或搜索引擎能有效地覆盖不断增长的web内容 • Internet每年产生21018 字节的信息 • 但每年只有31012 字节信息可用 (0.00015%) • Google只能搜索1.3108 个网页 (来源: Li Gong, IEEE Internet Computing, 2001)

  4. 第七个问题 有人认为 － 计算机体系结构应面向网络计算的需求。目前，应研制“简约的Client”和“功能强大的Server”。Client应逐步实现Smart，而Server应遵循SUMA准则（即Scalability、Usability、Manageability、和Availability－可扩展、好用、可管理、可用）。未来，Client将是P3C或算通机（Compunicator）而Server将最终发展成为Virtual Server Environment。 请问－ 这样一个预测准确吗？如果基本准确，这种Client和Server将采用哪种体系结构和基础软件？衡量它们性能优劣的指标又将是什么？ 摘自汪成为院士《请教关于我国计算机跨越发展的十二个问题》

  5. 网格概述 • 网格是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享 • 网格的概念来源于电力网：由于电力无处不在，而且能够给用户提供单一虚拟接口，即插即用

  6. 电网 电站 电站 电站 矿山 水坝 油井

  7. 三类网络的优化集成 工作平台网 传感器网 基于信息网络的 虚拟计算环境 因特网 网格是高性能因特网、传感器网和工作平台网三者的综合集成

  8. 网格：应用层面的互连互通—消除资源孤岛 因特网 Web 网格 计算机 计算机 网页 网页 应用 应用

  9. 网格计算 通过开放标准，使网络中异构的计算资源虚拟化 • 共享开放异构环境中应用和数据的虚拟的、合作的组织 • 地理上分布的计算资源的巨大集合 整合 + 虚拟 +自主 = 网格计算

  10. 网格 引用 动态多机构虚拟组织中的资源共享 和协同问题解决 （“Resource sharing & coordinated problem solving in dynamic, multi-institutional virtual organizations”）

  11. 网格计算的目标 • 广泛共享 • 网络上的各种资源可供众多用户共享使用 • 有效聚合 • 将网络上的巨大资源连接集成起来，实现协同工作，产生巨大的综合效能 • 充分释放 • 将聚合效能按照需求传递给用户，提供高效的信息服务、计算服务和决策支持

  12. 网格的三大虚拟技术 • 存储与数据 • 计算力 • 应用与服务

  13. 网格的分类 高性能计算机 系统的共享存取 计算网格 信息服务网格 应用软件和 信息资源的共享存取 数据库和文件系统的共享存取 数据网格

  14. 驱动网格应用的动力 • （分布式）超级计算 • 合作工程 • 高吞吐率计算 • 大规模模拟&参数研究 • 远低软件访问 / 租用软件 • 数据密集型计算 • 基于需求的计算

  15. 分布式超级计算

  16. 数据密集型计算

  17. CERN European Organization for Nuclear Research

  18. LEP与LHC的对比

  19. 用于高能物理的数据网格架构

  20. 在线访问科学仪器 Advanced Photon Source wide-area dissemination desktop & VR clients with shared controls real-time collection archival storage homographic reconstruction

  21. 航空飞行安全模拟 人员模型s 翅膀模型s • Lift Capabilities • Drag Capabilities • Responsiveness 水平尾翼模型s 机身模型s • Deflection capabilities • Responsiveness Crew Capabilities - accuracy - perception - stamina - re-action times - SOP’s 发动机模型s • 刹车性能 • 操纵能力 • 牵引 • Thrust performance • Reverse Thrust performance • Responsiveness • Fuel Consumption Landing Gear Models 整个系统的模拟是通过各个子系统模拟耦合协同集成完成的

  22. 国外网格计算研究现状

  23. 国外网格计算研究现状 • 网格计算(grid computing) • GIG，IPG，Apgrid， EUROGRID，DATAGRID，TeraGrid • Globus，Legion，Web Services，OGSA，.NET，Sun ONE • 对等计算(peer-to-peer computing) • Napster，eDonkey • 全球计算(global computing) • SETI@home ， Xtremweb，JET，Bayanihan，SuperWeb，Javelin，Popcorn，Charlotte • 无所不在的计算(ubiquitous computing)/普适计算(pervasive computing)/无形计算(invisible computing)

  24. 计算的优与劣 • 优 • 集合大量计算机之能力，达到空前的计算能力 • 使用空闲计算时间，成本很低 • 劣 • 用户的注意力有限，不可能有大量的类似活动 • 对应用的限制：单元之间是独立的 • 不稳定的计算能力，需要不断推动

  25. SETI@home • 第一个通过大规模并行计算完成来自其它宇宙文明社会电波信号的灵敏搜索 • SETI@home主要集中在检测窄频段信号 • 根据频段对数据进行分块，这些分块在本质上是相互独立的 • 对太空一个位置的观察得到的结果和另外一个位置得到的结果是相互独立的 • 把很大的数据集分成大量的小块，每一个计算机能够比较快的分析出其中的一块 • 把工作分配到自愿贡献空闲cpu周期的机器处理

  26. 4,951,150用户参加 已投入1,879,970年CPU时间 已经有1,326,312,701个结果

  27. Entropia - DCGrid

  28. Entropia – PC Grid Computing

  29. Home Computers Evaluate AIDS Drugs • Community = • 1000s of home computer users • Philanthropic computing vendor (Entropia) • Research group (Scripps) • Common goal= advance AIDS research

  30. Global Information Grid (GIG)

  31. Information Power Grid (IPG)

  32. iVDGL:International Virtual Data Grid Laboratory Tier0/1 facility Tier2 facility Tier3 facility 10 Gbps link 2.5 Gbps link 622 Mbps link Other link

  33. TeraGrid

  34. TeraGrid Resources

  35. 加拿大区域网格(Canadian WestGrid) • A C$44 million project to purchase and install an innovative computing infrastructure across British Columbia and Alberta over the next two years. • IBM will provide a large Linux computing farm at the University of British Columbia and TRIUMF. • includes 1000 CPUs (3GHz) in the BladeCentre configuration, as well as 10TB of disk and 108TB of online tape. • used for loosely coupled parallel computing jobs, including numerical simulations in chemistry and physics, and the analysis of large-scale data sets from subatomic physics. • IBM will also provide a network storage facility at Simon Fraser University. • consists of 24TB of disk and 140TB of online tape. • will be the large-scale storage facility for WestGrid.

  36. 北卡州生物信息网格

  37. 新加坡城市网格 • 新加坡的网格目标 • 支持企业 • 提供政企学信息交流，学习平台 • 以生物网格建设为第一步

  38. 台湾知识创新网格

  39. Butterfly高性能在线游戏网格

  40. 中国教育科研网格计划ChinaGrid

  41. 网格技术的产生、发展必须具备的三个基本条件 • 网络基础 • 计算资源的广域分布 • 不断增长的对资源共享的需求

  42. 中国互联网发展状况（截至2003年12月） • 国际出口带宽的总量为：27.216G • 上网用户总数：7950万, （世界第二） • 上网计算机总数：3089万 • Web站点数：59.555万 • 移动用户数：2.3亿, （世界第一）

  43. 中国教育科研网(CERNET)简介 • 中国第二大IP主干网 • 36个PoP覆盖了所有省会城市 • 主干网为2.5Gbps DWDM • 总出国带宽为324Mbps • 覆盖了200多个城市的1,000多所大学 • 约1千万用户 • 中国多数高校有自己的校园网

  44. CERNET的总体结构

  45. 中国教育科研网格计划ChinaGrid(第一期)

More Related