PDF de programación - Grid Computing

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura



Monografía de Adscripción: Grid Computing

Alumno: Zalazar Rodrigo – LU: 45035

Profesor Orientador: Dr. David Luis la Red Martínez

Licenciatura en Sistemas de Información

Corrientes – Argentina

2014



Índice
1. Introducción ............................................................................................................. 4

1.1 Definición de Grid Computing .................................................................................... 4

1.1.1 Ventajas de su Utilización ............................................................................ 4

1.2 ¿Qué es y para qué Sirve?.......................................................................................... 5

1.3 Utilización del Grid Computing .................................................................................. 6

1.4 Áreas de trabajo con Grid Computing ........................................................................ 7

1.5 Proyecto Globus ........................................................................................................ 8

1.6 Arquitectura del Grid ................................................................................................. 9

1.7 Aplicaciones y Servicios en Grid ............................................................................... 11

1.7.1 Supercomputación ..................................................................................... 11

1.7.2 Proceso Intensivo de Datos ......................................................................... 11

2. Primitivas del Grid Computing ................................................................................ 13

2.1 Capacidad de CPU Paralela ...................................................................................... 13

2.2 Las Aplicaciones ...................................................................................................... 13

2.3 Los Recursos Virtuales y las Organizaciones Virtuales para la Colaboración ............. 14

2.4 El Acceso a los Recursos Adicionales ........................................................................ 14

2.5 Confiabilidad ........................................................................................................... 15

2.6 Administración ........................................................................................................ 15

2.7 Componentes del Grid ............................................................................................. 15

2.7.1 Los Tipos de Recursos ................................................................................. 16

2.7.2 Computación .............................................................................................. 16

2.7.3 Almacenamiento ........................................................................................ 16

2.7.4 Las Comunicaciones .................................................................................... 17

2.7.5 El Software y las Licencias ........................................................................... 17

2.7.6 Los Trabajos y las Aplicaciones .................................................................... 18

2.8 Scheduling, Reserva y Barrido .................................................................................. 18

2.9 Construcción del Grid .............................................................................................. 18

2.10 Planificación del despliegue ................................................................................... 19

2.11 Registrarse en el Grid ............................................................................................ 19

2.12 Solicitar y Realizar Trabajos ................................................................................... 19

2.13 El Presente y el Futuro del Grid.............................................................................. 20

2.14 Limitaciones del Grid Computing ........................................................................... 20

3. Conclusiones ........................................................................................................... 21
2



4. Bibliografía ............................................................................................................. 22



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1. Introducción

1.1 Definición de Grid Computing


El concepto principal de Grid Computing es el de compartir potencia computacional [1].
Esta es una nueva forma de computación distribuida, en la cual los recursos pueden ser
heterogéneos (diferentes arquitecturas, supercomputadoras, clusters, etc.) y se encuentran
conectados mediante redes de área extensa (por ejemplo Internet). Acompañado del
desarrollo en ámbitos científicos a principios de los años 1990, ingresó al mercado comercial
siguiendo la idea de la llamada utility computing la cual supone una revolución en el campo
computacional.

El termino Grid se refiere a una infraestructura que permite la integración y el uso
colectivo de ordenadores de alto rendimiento, redes y bases de datos que son propiedad y
están administradas por diferentes instituciones. Debido a que la colaboración entre
instituciones envuelve el intercambio de datos, o de tiempo de computación, el propósito del
Grid es facilitar la integración de recursos computacionales. Universidades, laboratorios de
investigación o empresas se asocian para formar grid para lo cual utilizan algún tipo de
software que implemente este concepto.



1.1.1 Ventajas de su Utilización
Las ventajas de utilizar Grid Computing son [2]:


• Seguridad: para pertenecer a un Grid se deben seguir serie de protocolos que
garantizan la seguridad del sistema. En contraste con los sistemas Peer-to-Peer donde
la participación es anónima y poco segura. Adicionalmente, el Grid maneja un
concepto conocido como organizaciones virtuales sobre el cual basa las políticas de
acceso a los recursos.

• Confiabilidad: a diferencia de otros sistemas, donde los procesos deben ser
replicados múltiples veces, evaluando y comparando sus resultados para asegurar su
fiabilidad, en un Grid las organizaciones participantes son confiables, por lo tanto se
asume que, en cierto modo, no hay datos corruptos.

• Coordinación: los miembros de un Grid aportan siempre más recursos, es decir, es un
esfuerzo coordinado donde todos aportan y todos usan los recursos disponibles.

• Escalabilidad: un Grid es altamente escalable ya que se pueden agregar cada vez más
recursos incrementándolas capacidades del mismo. Esto es principalmente porque,
por la naturaleza colaborativa y coordinada del Grid, los miembros definen los recursos
y los tiempos en que estos están disponibles para el Grid, así existe un dinamismo en el
cual los servicios prestados por una institución pueden estar o no disponibles en un
momento determinado y el Grid está preparado para ello.



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1.2 ¿Qué es y para qué Sirve?


El concepto de Grid Computing da

idea de una gran potencia de cálculo y
almacenamiento, y parece un gran avance en las ciencias de la computación. La pregunta que
el lector puede hacerse es ¿Es real?, ¿Existe más allá de la idea original? El Grid computing es
actualmente una de las áreas en las que más activamente se está investigando (tanto en
proyectos europeos como estadounidenses) y a la que se han apuntado las grandes empresas
del desarrollo informático como Sun, Oracle, IBM o HP. Además existen multitud de
aplicaciones reales que hacen uso de mini-grids, casi todas ellas están centradas en el campo
de la investigación en el terreno de las ciencias físicas, médicas y del tratamiento de la
información [6].

El Grid computing se enmarca dentro de la tecnología de computación distribuida
englobando conceptos como sistemas operativos distribuidos, programación multiprocesador,
redes de ordenadores, computación paralela, redes de computadoras, seguridad, bases de
datos, etc. De alguna manera el concepto de grid computing da una unidad conceptual a estos
problemas de manera que todos ellos puedan verse desde una perspectiva grid.

El Grid Computing es más que una idea ambiciosa, ya que no sólo se trata de compartir
ciclos de CPU para realizar cálculos complejos sino que se busca la creación de una
infraestructura distribuida. Esta ardua tarea involucra labores de definición de la arquitectura
general, de interconexión de diferentes redes, de definición de estándares, de desarrollo de
procedimientos para la construcción de aplicaciones, etc.

El Grid es una idea que promete revolucionar el mundo de la computación y el cómo se

desarrollan las aplicaciones actualmente.

Queda claro que con Grid Computing, todavía, hay un largo camino por recorrer desde los

conceptos hasta las aplicaciones reales.

Aunque existen muchos mini-grids para el desarrollo de investigaciones no parece
cercano el día en que todos los ordenadores del mundo formen un Grid Mundial a modo de
gigantesco sistema de distribución eléctrico (paradigma del grid computing en casi todas las
publicaciones sobre el tema), donde los usuarios se conecten y tengan acceso a la capacidad
de cómputo y de almacenamiento que precisen sin preocuparse de donde se genera.



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Figura 1 - Origen y Desarrollo del Grid Computing [6]



1.3 Utilización del Grid Computing


El concepto de Grid Computing da

idea de una gran potencia de cálculo y

almacenamiento, y parece un gran avance en las ciencias