Що таке Grid-комп'ютинг?
До досягнень другого покоління Grid систем слід віднести наступне:
Однак друге покоління ПГЗ не забезпечила повну функціональну сумісність створеного Grid програмного забезпечення, що є важливою умовою реалізації великомасштабних обчислень. Щоб побудувати нові Grid-додатки, бажано багаторазово використовувати існуючі компоненти та інформаційні ресурси і гнучко ними оперувати.
Дві ключові особливості Grid систем третього покоління - наголос на прийняття сервісно-орієнтованої моделі і зростаюча увага до метаданих. Фактично сервісно-орієнтований підхід передбачає, що гнучке застосування ресурсів Grid в додатках Grid вимагатиме інформацію про функціональні можливості, характеристиках і інтерфейси різних компонентів, і ця інформація повинна бути узгодженою, щоб можна було її обробляти комп'ютером. Були введені нові терміни «розподілене співробітництво» і «віртуальна організація». У третьому поколінні сформувалося більш цілісне уявлення про виконання Grid обчислень, і можна сказати, що справа йде швидше про інфраструктуру для е-Науки. ніж про поліпшення вже розробленої існуючої технології. Grid може забезпечити підтримку віддаленого спілкування вчених в реальному часі. Особливо важлива інфраструктура для підтримки розподілених ресурсів - тут є багато ключових сервісів: безпека, масштабування і управління, реєстрація та пошук, і інтерфейси Web-сервісів, орієнтовані на повідомлення, для забезпечення потужних механізмів співпраці. Всі головні Grid-сервіси і інфраструктура забезпечують співпрацю і є вкрай важливими для суспільства.
Grid-системи третього покоління впевнено крокують до семантичним Grid, заснованим на використанні метаданих і онтологій, в яких інформація мається на увазі не тільки як дані, що мають значення, але і знання, які купуються, використовуються, представляються, публікуються і підтримуються, щоб допомогти Е-вченим досягати їх специфічних цілей. Знання розуміються як інформація, застосована для досягнення мети, вирішення проблеми або прийняття рішення. Семантичний Grid охоплює всі три концептуальні шари. знання, інформація і обчислення / дані. Ці додаткові шари в кінцевому підсумку забезпечать багатий, безшовний і розповсюджений доступ, який поширюється на глобально розподілені гетерогенні ресурси. Одна із стандартних методик, використовуваних в управлінні знаннями - це розробка порталу знань. Стандартне визначення для нього наступне: портал - це працює на базі Web додаток, що забезпечує засоби для накопичення, пристосування і персоналізації даних.
До найбільш вагомих досягнень Grid систем третього покоління, отриманим до теперішнього часу, можна віднести:
• злиття Grid-технологій і технологій Web-сервісів. формування Grid сервісу як спеціального розширення Web-сервісу шляхом підтримки примірників Grid-сервісу, що мають стан і, можливо, обмежений час життя; з кожним екземпляром Grid-сервісу пов'язані дані сервісу, тобто інформація, структурована у вигляді набору іменованих XML-елементів, які типізуються (service data elements, SDE
• забезпечення інтероперабельності різних реалізацій сервісів, визначення стандартизованих інтерфейсів сервісів (OGSI), визначення протоколу (-ів) для виклику певного інтерфейсу, домовленість про стандартний набір підтримуваних протоколів, причому для кожного зі стандартних інтерфейсів визначений набір елементів даних сервісу, які повинні підтримуватися будь-яким екземпляром сервісу, які реалізують даний інтерфейс;
• пропозиція спільними зусиллями GT, IBM та інших компаній набору специфікацій під ім'ям WS-Resource Framework (WSRF). який спирається на ту ж архітектуру OGSA, на загальновизнані стандарти Web-сервісів, причому зберігаються багато елементів OGSI, але використовується інша термінологія і розширюються можливості OGSI;
• створення програмного Grid забезпечення Globus Toolkit GT4 як відкритої реалізації WSRF і засобів розробки клієнтських і серверних додатків на мовах Java, C ++ і Python, при цьому GT4 в повному обсязі сумісний з попереднім GT3.
Історія Globus Toolkit наочно демонструє еволюцію перспективної технології від суто академічного проекту з вузьким колом користувачів до загальноприйнятого стандарту, який користується широкою підтримкою ІТ-індустрії в усьому світі.
Розподілені обчислювальні технології, що існували до появи Grid-технологій, що не забезпечують виконання наведених вище вимог. Наприклад, Інтернет-технології спрямовані на комунікаційний і інформаційний обмін між комп'ютерами, але не надають інтегрованого підходу для координованого використання ресурсів на декількох обчислювальних системах. Мета-комп'ютинг забезпечує паралельне рішення конкретної задачі (кількох задач) на множенні обчислювальних ресурсів. Бізнес-технології фокусуються лише на проблемах спільного використання інформації, найчастіше через централізовані сервери. Розподілені обчислювальні технології масштабу підприємства, такі як CORBA або Enterprise Java, дозволяють розділяти ресурси тільки в рамках однієї організації. Засоби Open Group's Distributed Computing Environment (DCE) підтримують захищене спільне використання ресурсів декількох сайтів, проте більшість віртуальних організацій знаходить ці інструменти обтяжливими і негнучкими. Провайдери сервісів зберігання даних (storage service provider - SSP) і сервісів додатків (application service provider - ASP) допускають зберігання даних і виконання обчислень на третій стороні, але з деякими обмеженнями. наприклад, SSP ресурси доступні користувачам тільки через приватні віртуальні мережі (virtual private network - VPN). Таким чином, нинішні технології або не дозволяють об'єднати різноманітні типи ресурсів, або не надають гнучкості в управлінні розділяються зв'язками.
На наш погляд, не можна вважати тотожними сучасний Grid-комп'ютинг і мета-комп'ютинг 90-х років. Мета-комп'ютинг пов'язаний з розпаралелюванням виконання окремих завдань на безлічі процесорів (типовий приклад - класичний кластер), а Grid-комп'ютинг - з оптимальною підготовкою і організацією виконання безлічі різних завдань в віртуальному полі різних ресурсів, коли обчислювальні ресурси можуть бути і однопроцесорними. Grid-й паралельні технології розподілених обчислень не співпадають. Чи не розділяти Grid-комп'ютинг і мета-комп'ютинг - це все одно, що сучасний «шаттл» по-старому називати «аеропланом» поруч з «кукурудзником», не розділяти авіаційні і космічні технології і говорити про розвиток «повітроплавання» в космосі. Ще гірше «кукурузник» називати «шатлом». Це може привести до непорозуміння при спілкуванні з іноземними фахівцями (які дотримуються поглядів на розвиток і взаємовідношення Grid-комп'ютингу і мета-комп'ютингу, викладених вище), які не зможуть зрозуміти, як можна побудувати Grid-систему (а не мета- комп'ютер!) На факультеті без використання проміжного ПГЗ.