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网格计算技术 课 程 介 绍. 龚 斌 山东大学计算机科学与技术学院 山东省高性能计算中心. 联系方式. 教师 : 龚 斌 上课时间 : 星期一上午 10 : 00-12 : 00 上课地点:软件学院校区 5 区 -303 教室 办公室 : 软件学院校区 山东省高性能计算中心 , 227 房间 电话 : 88391261 Email : gb@sdu.edu.cn 个人主页 : http://vr.sdu.edu.cn/~gb 交流时间 : 课下或其他时间
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网格计算技术课 程 介 绍 龚 斌 山东大学计算机科学与技术学院 山东省高性能计算中心
联系方式 教师: 龚 斌 上课时间: 星期一上午10:00-12:00 上课地点:软件学院校区5区-303教室 办公室: 软件学院校区 山东省高性能计算中心, 227房间 电话: 88391261 Email: gb@sdu.edu.cn 个人主页: http://vr.sdu.edu.cn/~gb 交流时间: 课下或其他时间 课程主页: http://vr.sdu.edu.cn/~gb/Grid/index.html 交流方式:主要使用E-mail
2003年,MIT Technology Review,Grid computing as one of “Ten Emerging Technologies That Will Change the World” • Wireless Sensor Networks • Software Assurance • Quantum Cryptography • 。。。
主要内容 • 网格计算的基本概念和原理 • 网格计算的关键技术 • 网格计算的应用
课程内容 • 绪论 • 网格体系结构 • 信息管理 • 资源管理 • 数据管理 • 通信与安全 • 用户界面 • 作业管理 • 网格系统管理 • 网格工作流 • 网格性能评价
课程预备知识 • 有关课程 • 系统结构,操作系统,计算机网络,分布式系统,高级语言程序设计,信息安全 • 基础知识 • Linux, Unix • Java及有关知识(开发环境、部署安装工具、开源软件包等) • XML & Web Services
教材及参考书 • 教材:网格计算技术,电子工业出版社,徐志伟,冯百明,李伟 • 参考书: • The Grid2: Blueprint for a New Computing Infrastructure, Ian Foster, Carl Kesselman • Grid Computing: Making the Global Infrastructure a Reality, Francine Berman, Geoffrey C.Fox ,Tony Hey • Grid Computing: A Practical Guide to Technology and Application, Ahmar Abbas • The Grid Core Technologies, Maozhen Li, Mark baker • Grid Computing, IBM Press, Joshy Joseph, Craig Fellenstein • 网格计算,清华大学出版社 都志辉、陈渝、刘鹏 • 网格技术导论,北京邮电大学出版社,桂小林
网上资源 • 全球网格论坛 http://www.gridforum.org/ • Globus项目 http://www.globus.org/ • 网格信息中心 http://www.gridcomputing.com • www.gridcafe.org • 中国网格资料中心http://www.chinagrid.com/data/datagridd.htm • 中国网格信息中转站 http://www.chinagrid.net/ • 博客 http://www.gridblog.com/
Water Distribution Network (1) Water (2) Electricity Power Grid (3) Gas Telecom Networks (4) Telephone 4 Essential Utilities and Delivery Networks
(5) Computing Grid: Delivering IT services as the 5th utility (Power Grid inspiration) eScience eBusiness eGovernment eHealth Multilingual eEducation …
指数增长的世界 • 网络 vs. 计算机性能 • 处理器速度每18个月翻一番 • 存储密度 每12个月翻一番 • 网络速度 每9个月翻一番 • 1986 to 2000 • 计算机: x 500 • 网络: x 340,000 • 2001 to 2010 • 计算机: x 60 • 网络: x 4000
* HTC * P2P * PDAs Minicomputers * * PCs * Workstations * Mainframes * Grids COMPUTING * PC Clusters * Crays * MPPs * WS Clusters * XEROX PARC worm * IETF * W3C * TCP/IP * Ethernet * HTML * Mosaic * Web Services Communication * Email * Sputnik * Internet Era * WWW Era * XML * ARPANET 1960 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Computing and Communication Technologies Evolution
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 Scalable Computing PERFORMANCE + Q o S Administrative Barriers • Individual • Group • Department • Campus • State • National • Globe • Inter Planet • Universe Personal Device SMPs or SuperComputers Global Grid Inter Planet Grid Local Cluster Enterprise Cluster/Grid
What is Grid?(It means different things to different people) • IBM • On Demand Computing • Microsoft • .NET • Oracle • 10g • Sun • N1 – Sun Grid Engine • HP • Adaptive Enterprise • United Devices and related companies: • Harvesting Unused Desktop resources
Cluster 1 Scheduler Master Daemon LAN/WAN Submit Graphical Control Cluster 3 Execution Daemon Scheduler Clients Master Daemon Cluster 2 Scheduler Submit Graphical Control Execution Daemon Master Daemon Clients Submit Graphical Control Execution Daemon Clients Cluster of Clusters
http://www.sun.com/hpc/ Grid: An Internet Computing model for coordinated resource sharing Grid enables: • Resource Sharing • Selection • Aggreation Metaphor: Applications draw computing power from a Computational Gridin the same way electrical devices draw power from an electrical grid.
database A Typical Grid Computing Environment Grid Information Service Grid Resource Broker Application R2 R3 R4 R5 RN Grid Resource Broker R6 R1 Resource Broker Grid Information Service
网格热的倡导者与鼓吹者 • 高性能计算及其相关领域 • 新一代网络研究领域 • 系统软件/中间件研究领域 • IT应用领域与IT公司 • 军事仿真 • 媒体
学术界网格热分析 尖端技术需求 • 未来科学发现 • 尖端科学研究对高新技术手段的强大需求 • 多学科交叉 • 广泛的应用领域 广泛应用领域
工业界网格热分析 IBM SUN Microsoft • 网格建设对大量硬件设施的需求 • 网格建设对大量软件系统与工具的需求 • 基于网格引发的大量服务提供和服务消费 大量商机
国家与政府网格热分析 • 刺激经济增长 • 源头创新,持续发展 • 国防实力(GIG) • 国家基础设施建设
网格发展的几个阶段(预测与分析) 关注程度与涉及范围 全方位发展 概念热 有效应用 多种困难 蜂拥而至 解决关键问题 萌芽 现在 时间
Computational Economy Security Data locality Resource Allocation & Scheduling Uniform Access System Management Resource Discovery Application Construction Network Management Grid Challenges
Grids:The Top Ten QuestionsJennifer M.Schopf(2002) • Why don’t Grids have basic functionality yet? • Why aren’t there more Grid application developers and users? • Where are the Grid software tools to aid application developers? • How do we make Grids secure? • How can we define standard interfaces and definitions for the Grid?
Grids : The Top Ten QuestionsJennifer M.Schopf(2002) • How can we manage variance on the Grid? • How can deployment be made easier? • Where are the benefits to encourage sharing on the Grid? • How can we fund the work needed for a functioning Grid? • Where are the performance metrics for success?
问 题 • 假如网络的带宽足够宽、延迟足够小,你能想象计算机系统是什么样?它对硬件和软件技术的影响如何? • 如果网格环境已经部署,而且各种资源极大丰富,请描述一下你最想利用这一环境完成的一件事情。