Art. 03 – Vol. 25 – Nr. 2 – 2015

Bogdan Enciu
enciu@ici.ro

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare în Informatică – ICI Bucureşti

Rezumat: Articolul prezintă caracteristici, de diverse naturi, specifice tipurilor de tehnologii de calcul menţionate. Sunt descrise, la un nivel general, aspecte definitorii ale acestor tehnologii şi sunt evidenţiate diferenţele dintre acestea. Descrierea relevează şi evoluţia dezvoltării tehnologiilor şi legăturile dintre ele. De asemenea, prezentarea acestor caracteristici urmăreşte şi lămurirea unor aspecte care pot genera confuzii, în special, determinate de diferitele posibilităţi de utilizare ale tehnologiilor, acesta fiind principalul motiv pentru care s-a intenţionat demararea acestui demers după încheierea proiectului de dezvoltare a ‘site’-ului Grid din ICI Bucureşti, demers realizat acum. Este descrisă problematica virtualizării, cu accent pe calculul voluntar, aceasta constituind un aspect determinant al evoluţiei acestei tehnologii de calcul către Volunteer Cloud.

Cuvinte cheie: HPC, Grid, HSC, Cloud, Volunteer Computing, Volunteer Cloud, virtualizare.

Tehnologiile Grid, Cloud, Volunteer Computing – definiţii şi deziderate

În contextul în care a avut loc o continuă dezvoltare atât a tehnologiilor de reţea cât şi a cerinţelor în acest sens, a apărut ca naturală şi cerinţa de adaptare a implementărilor bazate pe calculul de înaltă performanţă de la tehnologia ‘mainframe’-urilor la cea a ‘cluster’-elor interconectate şi, ulterior, la cea a scalabilităţii ‘cluster’-elor. Această tendinţă, bazată şi pe dezvoltarea capacităţii de calcul a sistemelor personale, a condus orientarea rezolvării unor probleme complexe de calcul de la tehnologia bazată pe supercalculatoare la tehnologia calculului voluntar.

Tehnologia Grid implică partajarea coordonată a resurselor şi rezolvarea de probleme în cadrul unor organizaţii virtuale multi-instituţionale şi dinamice [9]. Iniţial, resursele erau doar fişiere dar, ulterior, resursele au fost extinse până la accesul direct al calculatoarelor, datelor, programelor şi al altor tipuri de resurse. Tehnologia Grid furnizează o infrastructură globală de ‘cluster’-e interconectate constând din resurse de calcul dispersate în cadrul Internet. Dezideratul calculului Grid a fost acela de a transforma calculul într-o utilitate obişnuită, precum energia electrică, gazele, apa. Calculul Grid ridică probleme privind securitatea, eterogenitatea şi portabilitatea.

Calculul Cloud este o paradigmă considerată ca marcantă în calcul şi poate fi definit în mai multe moduri. Este considerat ca un model pentru permiterea accesului în reţea pretutindeni, în mod convenabil, la cerere, la o masă de resurse de calcul configurabile (reţele, ‘server’-e, unităţi de stocare, aplicaţii şi servicii) care pot fi rapid aprovizionate şi furnizate cu minim efort de gestionare sau interacţiune cu furnizorul de servicii [3]. Altă definiţie este aceea că acest tip de calcul se referă atât la aplicaţiile furnizate ca servicii în cadrul Internet cât şi la ‘hardware’-ul şi ‘software’-ul de sistem din centrele de date care furnizează acele servicii. Cloud are o muţime de caracteristici prin care se pot aborda probleme de calcul. De asemenea, Cloud este definit [3] ca o formă de calcul Grid în care resursele virtuale sunt în mod dinamic alocate. În definiţia NIST (the US National Institute of Standards and Technology) [11] se referă la: cinci caracteristici (auto-service la cerere, acces în reţea de bandă largă, interogare de resurse, elasticitate rapidă, serviciu măsurat), patru modele de utilizare (cloud privat, în care datele şi procesele sunt gestionate din interiorul unei organizaţii; cloud comunitar, în care infrastructura este partajată între câteva organizaţii; cloud public, în care infrastructura este disponibilă public şi poate fi accesată prin ‘Web’; cloud hibrid, o combinaţie a primelor două, cu scopul portabilităţii cu tehnologia standardizată), trei modele de servicii (‘software’-ul ca serviciu – SasS), platforma ca serviciu – PasS, infrastructura ca serviciu – IasS).

Concluzii

Modelele de calculul paralel şi distribuit constituie baza acestor tehnologii. Calculul scalabil este diferit de calculul optimizat pentru performanţă. Cloud poate suporta încărcări de lucru Grid şi HPC dar nu este în sine un Grid în sens “clasic”. Infrastructurile de tip Cloud (precum cele ale Amazon.com şi Google) nu s-au realizat în spiritul concepţiei Grid. Mai mult, o zonă a Grid-ului, EPP impune cerinţe presante să fie acceptat de cloud-uri precum EC2. În plus faţă de suportarea încărcărilor de lucru de tip EPP care rulează pe cloud-uri obişnuite, unele cloud-uri pot, de asemenea, dezvolta o zonă proiectată specific pentru încărcari de lucru de tip HPC. Rezultă că tehnologia HSC a fost gândită şi proiectată ca să permită HPC.

Vizualizează articolul complet