2.3 Современные рвс

На сегодняшний день, РВС отходят от традиционных понятий высокопро- изводительных распределенных вычислений в сторону развития виртуального сотрудничества и виртуальных организаций.

Виртуальная организация – это ряд людей и/или организаций, объединенных общими правилами коллективно- го доступа к определенным вычислительным ресурсам [31].

Методы предоставления доступа к вычислительным ресурсам становятся сервисно- ориентированными, что позволяет гибко использовать одни и те же вычисли- тельные ресурсы различными потребителями.

Значительно расширились области автоматизированного управления ре- сурсами. Человек не в силах вручную решить задачу распределения вычисле- ний в системах такого масштаба и гетерогенности. Таким образом, необходимо использование автоматизированных систем управления задачами, которые бе- рут на себя задачи управления предоставляемой системой.

Также, с возрастани- ем масштаба вычислительных сетей, необходимы автоматизированные средства обработки ошибок и восстановления вычислительного процесса.

2.3.1 Одноранговые (peer-to-peer) сети

В 1999 году, в Северо-восточном Университете (Массачусетс, США) пер- вокурсник Шон Фэннинг написал систему обмена MP3 файлами между пользо- вателями.

Этот проект получил название Napster. Он стал первым проектом, положившим начало технологии одноранговых (Peer-to-peer (P2P) – англ. «рав- ный-к-равному») распределенных вычислительных сетей. Через 2 года Napster был закрыт совместными усилиями владельцев авторских прав на музыкальные произведения, распространявшиеся через эту сеть.

Но по примеру Napster раз- вился целый класс P2P систем нового, децентрализованного типа, которые за- крыть было значительно сложнее. В 2000 году Джастин Франкел (20-ти летний хакер из США, в 1997 году выпустил бесплатный MP3 плеер WinAmp) написал Gnutella – P2P протокол передачи файлов. В отличие от Napster, который использовал центральный сервер для установления связи между пирами, Gnutella полагалась исключительно на системы конечных пользователей для организации сети. Таким образом, в отличие от Napster, сеть Gnutella оказалось невозможно «закрыть», отключив центральный сервер.

Миллионы человек до сих пор пользуются данной систе- мой. При работе в рамках парадигмы P2P, компьютеры обмениваются ресурса- ми непосредственно друг с другом, без использования центрального сервера.

Подход P2P обеспечивает решение проблем, возникших в результате экспонен- циального роста интернет и Веб. Применение P2P позволило множеству поль- зователей, которые раньше были простыми потребителями информации, по- участвовать в предоставлении контента.

В момент своего появления, P2P было скорее модным словом, чем продуманной концепцией. В результате мощного продвижения с помощью средств массовой информации, технология P2P рас- пространилась в академических и промышленных кругах. В рамках концепции P2P все входящие в сеть компьютеры взаимодей- ствуют друг с другом напрямую, без использования централизованных серве- ров.

Основные достоинства одноранговых вычислительных систем:

упрощается поддержка масштабируемости при значительном росте коли- чества узлов в вычислительной сети;

повышается отказоустойчивость сети, т.к. сбой любого вычислительного узла не может привести к остановке функционирования сети целиком.

Тем не менее, существует ряд препятствий при построении P2P сетей:

1. При работе с P2P приложениями, вычислительный узел берет на себя функции, как клиента, так и сервера. Это приводит к увеличению требова- ний к производительности каждого компьютера, включенного в такую сеть.

2. Низкая степень защищенности машин, участвующих в P2P сети объясня- ется тем, что они предоставляют открытый доступ к своим ресурсам (та- ким как такты процессора, определенные папки на жестком диске и т. п.).

Таким образом, при отсутствии средств защиты, компьютеры, включенные в P2P подвержены риску взлома или заражения со стороны недобросовест- ных участников.

3. При построении P2P сети приходится преодолевать возможную гетеро- генность аппаратного и программного обеспечения ее потенциальных участников. Этот вопрос может быть решен путем применения таких тех- нологий как XML или Java.

4. Основная проблема P2P сетей – это поиск доступных ресурсов, без исполь- зования централизованной точки управления. Каждому узлу приходится производить поиск среди сотен и тысяч ресурсов внутри сети, что является очень трудоемкой и ресурсоемкой задачей. Шумиха и споры о легальности Р2Р привели к недоверию к этой техноло- гии, хотя на самом деле, она обладает существенным потенциалом.

В настоящее время P2P – это общепринятая концепция построения распределенных вы- сокомасштабируемых вычислительных систем. Несмотря на все трудности, происходит бурное развитие и использование P2P сетей.

Среди наиболее известных и значимых примеров, стоит отметить такие проекты как BitTorrent, Napster, Skype, SETI@home (хотя принадлежность SETI@home к роду P2P си- стем вызывает серьезные споры среди разработчиков распределенных прило- жений). Несмотря на то, что базовая философская концепция грид и P2P различает- ся, обе технологии пытаются решить одну и ту же проблему – создание вирту- ального слоя [69] над существующей инфраструктурой Интернет для обеспече- ния совместной работы и использования совместных ресурсов [24].

Тем не менее, в реализации, подходы сильно отличаются. Грид скорее ориентирована на объединение виртуальных организаций для обеспечения совместной работы их участников, а P2P связывает отдельных пользователей находящихся за конеч- ными узлами сети интернет (то есть за NAT, брандмауэрами и др.). Более по- дробно о концепции P2P вычислений и будет рассказано в главе 10 «Технологии одноранговых сетей».