1.5 Связь в рвс
Понятие «распределенная вычислительная система» подразумевает, что компоненты такой системы распределены, т.е. удалены друг от друга. Очевид- но, что функционирование подобных систем невозможно без эффективной свя- зи между ее компонентами.
Задачи организации обмена между распределенными (территориально, ад- министративно и т.д.) компонентами давно и в значительной мере успешно ре- шаются в вычислительных сетях, и, естественно, что РВС используют нарабо- танный опыт. Взаимодействие в вычислительных сетях базируется на протоколах. Про- токол – это набор правил и соглашений, описывающих процедуру взаимодей- ствия между компонентами системы (в том числе и вычислительной).
Если система поддерживает определённый протокол, она, с большой долей вероятности, окажется способна взаимодействовать с другой системой, которая так же поддерживает данный протокол. В области вычислительных коммуни- каций уже длительное время существует общепринятая система протоколов – сетевая модель OSI (англ. Open Systems Interconnection basic reference model – базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем).
Эта модель пред- ставляет собой стек протоколов разного уровня, которые позволяют описать практически все аспекты взаимодействия компонентов РВС. Детальное рассмотрение стека протоколов OSI и особенностей его различ- ных уровней лежит за рамками данной дисциплины.
2. История развития распределенных вычислений
Проблема выбора между централизованной и распределенной моделями предоставления вычислительных ресурсов является одной из ключевых проблем организации вычислительных систем. Примером этого может являться статья «Централизованные и децентрализованные вычислительные системы: организационные соображения и варианты управления», опубликованная еще 1983 г. [43].
С того момента, как появилась возможность соединять компьютеры между собой, многие группы исследователей занялись изучением возможностей, предоставляемых системами распределенных вычислений, создавая множество библиотек и промежуточного программного обеспечения.
Разработанное ППО предназначалось для того, чтобы обеспечить организацию и управление гео- графически-распределенными ресурсами таким образом, чтобы они представ- ляли собой единую виртуальную параллельную вычислительную машину.
До середины 70-х годов прошлого века по причине высокой стоимости те- лекоммуникационного оборудования и относительно слабой мощности вычис- лительных систем доминировала централизованная модель.
В конце 70-х годов появление систем разделения времени и удаленных терминалов, явилось предпосылкой возникновения клиент-серверной архитектуры, обеспечивающей предоставление ресурсов мейнфреймов (больших вычислительных машин) конечным пользователям посредством удаленного соединения.
Дальнейшее развитие телекоммуникационных систем и появление персональных компьютеров дало толчок развитию клиент-серверной парадигмы обработки данных. На по- следующих этапах произошло уточнение и переосмысление задачи распреде- ленных вычислений.
В 2000-м году Ян Фостер определил задачу распределенных вычислительных систем как «гибкое, безопасное, координированное распределение ре- сурсов среди динамических наборов пользователей, организаций и ресурсов» [31].
Он предложил называть такие распределенные вычислительные системы термином грид.
Коммерческие разработчики, развивая идею грид, в 2007-2008 годах представили концепцию «облачных вычислений», в основе ко торой было предоставление высокомасштабируемых виртуальных вычисли- тельных ресурсов конечному пользователю через интернет в виде услуг. На текущий момент, использование распределенных вычислений в виде технологий грид и облачных вычислений набирает обороты. Они применяются для решения различных задач, их использование становится все проще. Распре- деленные вычисления становятся неотъемлемой частью научных и коммерческих высокопроизводительных вычислений.
1 Ян Фостер – директор института вычислений, старший научный сотрудник Арагонской национальной лаборатории (США). Является автором множества научных работ, посвященных параллельным и распределен- ным вычислениям. Руководил разработкой нескольких международных распределенных вычислительных си- стем. Автор концепции грид.