Технологии Грид

Грид является технологией обеспечения гибкого, безопасного и скоординированного общего доступа к ресурсам. При этом слово «ресурс» понимается в очень широком смысле, т.е. ресурсом может быть аппаратура (жесткие диски, процессоры), а также системное и прикладное ПО (библиотеки, приложения) [8],[12],[23].

В терминологии Грид совокупность людей и организаций, решающих совместно ту или иную общую задачу и предоставляющих друг другу свои ресурсы, называется виртуальной организацией (ВО). Например, виртуальной организацией может быть совокупность всех людей, участвующих в какой-либо научной коллаборации. Виртуальные организации могут различаться по составу, масштабу, времени существования, роду деятельности, целям, отношениям между участниками (доверительные, не доверительные) и т.д. Состав виртуальных организаций может динамически меняться [8].

Есть два основных критерия, выделяющих Грид-системы среди других систем, обеспечивающих разделяемый доступ к ресурсам:

1. Грид-система координирует разрозненные ресурсы. Ресурсы не имеют общего центра управления, а Грид-система занимается координацией их использования, например, балансировкой нагрузки. Поэтому простая система управления ресурсами кластера не является системой Грид, так как осуществляет централизованное управление всеми узлами данного кластера, имея к ним полный доступ. Грид-системы имеют лишь ограниченный доступ к ресурсам, зависящий от политики того административного домена (организации-владельца), в котором этот ресурс находится [22],[23].

2. Грид-система строится на базе стандартных и открытых протоколов, сервисов и интерфейсов. Не имея стандартных протоколов, невозможно легко и быстро подключать новые ресурсы в Грид-систему, разрабатывать новые виды сервисов и т.д.

Добавим еще несколько свойств, которыми обычно обладают Грид-системы:

− гибкость, т.е. возможность обеспечения разделяемого доступа потенциально к любым видам ресурсов;

− масштабируемость: работоспособность Грид-системы при значительном увеличении или уменьшении ее состава;

− гибкая и мощная подсистема безопасности: устойчивость к атакам злоумышленников, обеспечение конфиденциальности;

− возможность контроля над ресурсами: применение локальных и глобальных политик и квот;

− гарантии качества обслуживания;

− возможность одновременной, скоординированной работы с несколькими ресурсами.

Хотя сама технология Грид не привязана к определенным ресурсам, наиболее часто реализации Грид-систем обеспечивают работу со следующими типами ресурсов:

− вычислительные ресурсы – отдельные компьютеры, кластеры;

− ресурсы хранения данных – диски и дисковые массивы, ленты, системы массового хранения данных;

− сетевые ресурсы;

− программное обеспечение – какое-либо специализированное ПО.

Отметим разницу между технологией Грид и реализациями Грид-систем. Технология Грид включает в себя лишь наиболее общие и универсальные аспекты, одинаковые для любой системы (архитектура, протоколы, интерфейсы, сервисы). Используя эту технологию и наполняя ее конкретным содержанием, можно реализовать ту или иную Грид-систему, предназначенную для решения того или иного класса прикладных задач.

Не следует смешивать технологию Грид с технологией параллельных вычислений. В рамках конкретной Грид-системы, конечно, возможно организовать параллельные вычисления с использованием существующих технологий (PVM, MPI), поскольку Грид-систему можно рассматривать как некий мета-компьютер, имеющий множество вычислительных узлов. Однако технология Грид не является технологией параллельных вычислений, в ее задачи входит лишь координация использования ресурсов [8],[12],[20].