2.1.2 Проект I-way

I-WAY – Information Wide Area Year (Год Информации Глобальных Сетей) – экспериментальная высокопроизводительная сеть, которая объединила мно- жество высокопроизводительных компьютеров и передовые средства визуали- зации в США.

Она была спроектирована в начале 1995, с целью объединения высокоскоростных сетей, существующих на тот момент. Данные и компьютер- ные ресурсы были распределены по 17-и локациям в США и объединены 10-ю сетями, с различной пропускной способностью, различными протоколами со- единения и с использованием различных сетевых технологий для их построе- ния [23].

В рамках проекта, была построена аппаратная инфраструктура, посред- ством которой осуществлялся доступ к ресурсам сети I-WAY. Она состояла из базовых рабочих станций под управлением операционной системы UNIX, на которые было установлено специальное ППО (сервер I-POP).

Система I-POP брала на себя функции шлюза к ресурсам сети I-WAY. Каждый такой сервер поддерживал стандартные процедуры аутентификации, резервирования ресур- сов создания процессов и коммуникации. Также, в рамках данного проекта был разработан планировщик ресурсов, известный как «Брокер Вычислительных Ресурсов» (CRB – Computing Resources Broker). Он обеспечивал выполнения функций управления очередями задач, распределения заданий между компьютерами и слежения за ходом реше- ния. Для поддержки пользовательских приложений была адаптирована библио- тека передачи данных Nexus.

В нее были включены механизмы, поддерживаю- щие автоматическое конфигурирование работы пользовательского приложения, в зависимости от методов передачи данных, базовой операционной системы и т. п.

Проект I-WAY использовался для решения следующих задач [23]:

суперкомпьютерные вычисления;

доступ к удаленным ресурсам;

задачи виртуальной реальности.

2.2 Второе поколение систем распределенных вычислений

2.2.1 Грид Проекты высокопроизводительных вычислительных систем, реализован- ные в начале 1990-х годов, выявили основные проблемы, которые необходимо было решить для развертывания стабильных распределенных вычислительных систем.

Для решения всех указанных задач была разработана концепция грид – РВС, обеспечивающей «гибкое, безопасное, координированное распределение ресурсов среди динамических наборов пользователей, организаций и ресурсов».

Основной задачей грид было построение инфраструктуры, обеспечивающей «вычисления по требованию» (utility computing), аналогично тому, как мы сейчас получаем доступ к коммунальным услугам, например, к электричеству.

В конце 1990-х, в результате исследований систем распределенных вычислений, Ян Фостер вывел три основных требования, которым должны соответствовать РВС для того чтобы называться грид [27].

1. Гетерогенность. Вычислительная среда грид может состоять из множе- ства различных ресурсов, обладающих различными характеристиками и параметрами.

2. Масштабируемость. Грид может состоять из сколь угодно большого чис- ла ресурсов. И если поставленная задача решается на 10-и компьютерах за определенное время, существует опасность, что на 100 компьютерах она будет решаться в 100 раз медленнее, в связи с многократным возрастанием расходов на передачу данных между узлами.

3. Приспособляемость. При работе с грид-системами необходимо учитывать, что ошибки при работе с ресурсами – это не исключение, а правило. Среда грид может состоять из сотен компьютеров, и ошибки в работе десятка из них не должны влиять на полученные результаты решения. Дальнейшее развитие грид происходило в рамках определенных Фостером требований. Применение технологии грид позволило объединить крупные ком- плексы обработки и хранения данных, обеспечивая их доступность для различ- ных пользователей, включая правительственные и научные организации.

Для реализации предложенных концепций в 1997 году был запущен проект Globus [20], направленный на разработку и предоставление инфраструктуры для грид-вычислений. Первоначально, Globus был развитием проекта I-WAY, который мы рассмотрели выше. Но в процессе эволюции проекта Globus, ос- новной акцент разработчиков был перенесен с поддержки высокопроизводи- тельных вычислений в сторону сервисов поддержки виртуальных организаций и предоставление возможности приложениям работать с распределенными раз- нородными вычислительными ресурсами как с единой виртуальной машиной. Более подробно о конкретных технологии грид и особенностях их разработки мы поговорим в главе 11 «Технологии Грид».