Scurtă prezentare a realizărilor în domeniul ST precizat, la nivel
național și internațional
Conceptul de grid a
fost consacrat prin
lucrarea [1] a lui Ian Foster și Carl Kesselman ca fiind arhitecturile,
protocoalele și seturile
de programe utilitare care permit coordonarea resurselor distribuite de
calcul si de stocare a datelor. Cei doi autori, considerați ca fiind
fondatorii acestui concept, doreau ca publicul să aibă un acces
transparent la resurse distribuite. O definiție concisă, orientată din
necesitate spre practică este dată în lucrarea [2] unde Gridul este
considerat o infrastructură distribuită și reconfigurabilă, reprezentând
o modalitate flexibilă, securizată de a coordona punerea în comun a
resurselor de calcul a diverselor colective dinamice formate din
persoane, instituții sau organizații virtuale.
Figura 1
Accesul la aceste resurse
este permanent
și independent de locație, Resursele partajate oferă capacități de calcul
și stocare a datelor, instrumente software, informații, care sunt
utilizate pentru
rezolvarea unor probleme deosebit de complexe, imposibil de rezolvat pe
un singur calculator.
Ca exemplu de
astfel de aplicații pot fi menționate cercetările nucleare conduse de
CERN, (Centre Europeenne pour la Recherche Nucleaire) Geneva unde
pentru rezolvarea unei probleme este utilizată cooperarea a zeci de
mii de sisteme de calcul [4]. La fel ca și în cazul impunerii termenului
de "www", CERN Geneva este unul din susținătorii
fervenți ai conceptului de Grid Computing.
În acest concept
realizarea unei procesări distribuite eficiente la scară globală este
posibilă doar datorită progreselor obținute în implementarea rețelelor
publice de mare performanță [5] care ar trebui integrate într-un
"World Wide Grid". În această viziune utilitățile
software vor fi răspândite ca și electricitatea (de unde și numele de grid)
deservind locuințe și companii situate pe tot cuprinsul Uniunii Europene.
În mod concret trebuie realizat un sistem de coordonare a unor resurse,
însă fără utilizarea unui control centralizat, pe baza unor protocoale și
servicii de calitate.
Orice grid se
bazează pe două arhitecturi esențiale: una orientată pe protocoale și
alta orientată spre servicii.
În figura 1 se
prezintă schematic un grid care pune în comun resurse diverse; cluster-e
de calculatoare, inclusivi supercomputere, rețele care stochează date,
Internet și alte rețele. Utilizatorii care pot accesa aceste resurse,
heterogene din punct de vedere hardware și software, pot fi persoane care
folosesc un acces mobil sau calculatoare montate în locuințe și care
accesează resursele prin mijloace cablate sau companii care solicită
resursele gridului prin intermediul calculatoarelor din rețelele locale
proprii. Între acești utilizatori și resurse există un strat numit Grid Middleware ale cărui
responsabilități constau în ascunderea infrastructurii de bază, asigurând
astfel transparența utilizării resurselor, autentificarea între sisteme,
securizarea accesului, utilizatorilor și resurselor. Printre pachetele de
middleware se remarcă Middleware Globus Toolkit, creat de grupul Globus
[6] din care fac parte și Ian Foster și Carl Kesselman, dar și pachetul
European Data Grid Toolkit.
Tehnologiile grid sunt in atentia marilor firme
de software precum Microsoft (prin pachetul .NET se oferă servicii
compatibile), ORACLE (griduri de date), IBM (dezvoltarea de pachete utilitare
și inițiative de suporrt academic), SUN (programe utilitare). Spre
exempu, IBM introduce capabilități Grid Computing în cea mai nouă
versiune WebSphere și propune programul Equinox de sprijin al mediului
academic [7]. Se preconizează ca în 2008 să fie lansată prima v ersiune de Linux având
înglobate facilitatile pentru Grid.
Privitor la programele utilitare pentru grid se poate observa o tendință
manifestă de a extinde grupul utilizatorilor de grid către cele mai
diverse domenii, inclusiv economic și social, prin integrarea programelor
specifice de prelucrare paralelă și distribuită cu tehnologiile web și
tehnicile de management al cunoștințelor.
Proiecte
europene și naționale
În
Europa un rol important îl deține Proiectul GÉANT [8] care integrează 26
de rețele naționale de cercetare, dar mai sunt de menționat și alte
proiecte importante [9], cum ar fi proiectul Grid EGEE (Enabling Grids
for E-Science in Europes) [10]. Rețeaua SEE-GRID își propune furnizarea
unei infrastructuri grid cercetătorilor din sud-estul Europei prin care
să poată accede la inițiativele Grid europene și mondiale prin stabilirea
unor rețele interoperabile care să extindă Zona de Cercetare Europeana
(European Research Area - ERA) în regiunile lor.
În România a fost înființat în 2002 Consortiul RoGRID [11] la initiativa
Ministerelului Tehnologiei Informatiei si Comunicatiilor si a
Ministerului Educatiei si Cercetarii, cuprinzând ca membri fondatori au
fost : ICI, Politehnica si Universitatea din Bucuresti, IFIN
si INCAS.
In februarie 2006 Co nsortiul RoGRID impreună cu Ministerul Educatiei si
Cercetarii au definitivat strategia de dezvoltare a Gridului in Romania.
Se cuvine să menționăm și proiectele europene și naționale care au fost
consultate în elaborarea acestei propuneri: proiectul EU-NCIT [12] al
Institutului Național de Tehnologia Informațiilor (UPB), Gridul
academic pentru aplicații complexe al Universității Tehnice Iași și
proiectul GRID SINRED, Universitatea București și ICI București.
BIBLIOGRAFIE
[1] Ian Foster, Carl
Kesselman, The Grid - Blueprint for a new computing infrastructure,
Morgan Kaufmann, 1999.
[2] Ian Foster, Carl Kesselman, and Steven Tuecke, The Anatomy of the
Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations, http://www.globus.org/research/papers/anatomy.pdf
[3] http://gridcafe.web.cern.ch/gridcafe
[4] Fran Berman, Geoffrey Fox, Tony Hey (editori), Grid Computing.
Making the Global Infrastructure a Reality, John Wiley & Sons,
2003 (ISBN 0470853190).
[5] Richard S. Morrison, Cluster Computing Architectures, Operating
Systems, Parallel Processing & Programming Languages, format
electronic, sub licenta GNU, 2003.
[6] http://www.globus.org
[7] http://www.ibm.ro
[8] Proiectul GÉANT http://www.dante.net/server/show/nav.007
[9] http://cordis.europa.eu/ist/grids/projects.html
[10] http://www.eu-egee.org
[11] www.rogrid.ro
[12] Integrating and Strengthening the European Research Area, EU-NCIT,
Project EU- FP6-2004-ACC-SSA-2
[13] Proiectul CEEX "GRID Academic pentru aplicatii complexe",
contract: 74 CEEX-II03/31.07.2006, coo rdonator Universitatea Tehnică Iași, http://www.tuiasi.ro
[14] Proiect CEEX- Sistem
național de management al resurselor digitale în știință și tehnologie,
bazat pe structuri GRID SINRED, coordonator Universitatea București
Obiectivele generale și specifice ale proiectului
Obiectiv principal
Modernizarea infrastructurii CDI existente în Universitatea
"Ștefan cel Mare" Suceava, Centrul de Cercetare în Știința
Calculatoarelor (recunoscut de CNCSIS), prin crearea unui site GRID de
înaltă performanță.
Principalul
obiectiv al acestui proiect este construirea unui site GRID care va fi
compatibil cu proiectele finanțate din Programele Cadru Europene.
Cerințele pentru
acest grid sunt de minim 72 de procesoare cu o putere de calcul de aproximativ 72 kSI2K și o capacitate de
stocare de circa 7 Tb. Alte facilități includ întreținerea ușoară,
salvarea de siguranță a datelor, sursele de alimentare de siguranță,
climatizarea (pentru detalii privind echipamentele a se vedea formularul A2.3).
Datorită înaltelor
performanțe ale echipamentelor ce vor fi achiziționate gridul ce va fi
realizat va fi integrat in alte medii GRID.
Principalii beneficiari potențiali ai investiției vor fi unitățile de CD
și instituțiile de învățământ superior de drept public care își
desfășoară activitatea în partea de nord a țării.
Obiective derivate
- dezvoltarea
infrastructurii de cercetare prin extinderea infrastructurii CD
existente, cluster-ul de 32 de noduri din laboratorul
"Programarea sistemelor distribuite" creat în cadrul ac
țiunii
"Laboratoare de licență" al MEC în universități.
- Îmbunătățirea
capacității de cercetare și a capacității de a utiliza și oferi
servicii științifice și tehnologice specializate pentru domenii de
înaltă tehnologie, Universitatea "Ștefan cel Mare" Suceava prin
interconectarea GRIDULUI cu alte GRIDURI din țară (U.T. Iași, U.P.
București) și străinătate.
- Creșterea
gradului de utilizare a infrastructurii publice de cercetare:
extinderea structurilor de cercetare cu utilizatori multipli, atît a
gridului ce va fi creat în Universitatea Suceava, cât și a
gridurilor cu care se va interconecta
Schema de
realizare, rolul și responsabilitățile fiecărui participant (în acord cu
Planul de realizare a proiectului-formularul A3.1).
Universitatea
"Ștefan cel Mare" Suceava, în calitate de unic partener este
responsabilă de desfășurarea tuturor activităților proiectului (conform
Anexei nr. 1 la HG 1579/2002):
i)
Construcție, dezvoltare instituțională și excelență tehnologică:
echipamente pentru cercetare-dezvoltare și părți ale acestora
- studii pentru obiective
de investiții (cluster de 72 de calculatoare),
- achiziții de echipamente CD inclusiv
montaj (clusterul, hardware și software),
- punere în funcțiune,
- instruire personal,
- achiziția de materiale consumabile pentru
perioada de garanție
ii)
Contractarea unor servicii consultanță/asistență tehnică, expertize,
audit, inclusiv cel cerut de ANCS.
iii) Rea lizarea unei pagini
web" specializate, în limbile română și engleză, unde se vor prezenta
toate informațiile privind infrastructura achiziționată, programul prin
care a fost finanțat și modul de utilizare de către terți.
Modalități de
utilizare a rezultatelor proiectului (estimarea rezultatelor așteptate,
beneficii preconizate), potențiali beneficiari, atragerea tinerilor
Prin realizarea
acestei investiții se vor obține următoarele rezultate care concordă cu
efectele așteptate de la PNCDI 2:
- creșterea numărului
de unități de CD care beneficiază de echipamente, aparatură
performantă de cercetare de vârf (Universitatea Suceava și
potențialii beneficiari naționali care se vor conecta la grid)
- prin interconectarea
gridului cu alte griduri europene, Universitatea Suceava și
potențialii beneficiari din nordul țării vor "beneficia de
acces la infrastructuri și baze de date și informații de
specialitate".
- în echipa de
realizare a acestui proiect au fost atrași tineri doctoranzi și
cadre didactice. Acestia se vor forma pe parcursul acestui proiect
de investiție pentru managementul proiectelor de creare și
consolidare a infrastructurii de CD".
- Universitatea
Suceava va dezvolta oferta sa de servicii de înaltă tehnologie având
de oferit un cluster și un grid performant împreună cu serviciile ce
vor fi implementate.
- Creșterea numărului
și a importanței colaborărilor internaționale prin integrarea
gridului în alte griduri europene similare.
- prin faptul că și
unei universități de măprime medie (circa 11.000 studenți) i se va
da posibilitatea achizionării unei arhitecturi de calcul de înaltă
performanță, se va contribui astfel la "promovarea eticii și
egalității de șanse în cercetare".
Rezultatele
obținute vor fi estimate prin indicatorii de rezultat care reflectă
rezultatele directe ale investiției în CDI:
Indicatori
|
Cuantificare
|
1. Investiții noi în infrastructura CDI
|
2 000 000 lei
|
2. Gradul mediu de utilizare a echipamentelor CDI
|
100 %
|
3. Valoarea investiției în infrastructură și servicii de
comunicații
|
2 000 000 lei
|
4. Număr de entități susținute pentru creșterea capacității de ofertare
a serviciilor de
experiment (inclusiv potențialii beneficiari)
|
10
|
5. Număr de articole și comunicări științifice
|
2
|
6. Număr de proiecte de studii prospective
|
1
|
7. Număr de proiecte / participanți în proiecte
internaționale finanțate
|
1
|
La activitățile
proiectului participă 4 tineri doctoranzi. Gridul va fi utilizat pentru
dezvoltarea de disertații la programul de masterat Stiinta si ingineria calculatoarelor.
Pre cizări privind
repartizarea drepturilor de proprietate/ acces între partenerii de
proiect.
Toate drepturile
de proprietate intelectuală asupra cercetărilor efectuate pe acest GRID
revin entităților de cercetare autoare.
Diseminarea rezultatelor
condițiile
de acces pentru terți (program de acces, documentații disponibile,
condiții/ costuri de acces, personalul care asigură utilizarea etc.).
Diseminarea
rezultatelor se va face prin publicarea de articole (Activitatea III.4), prin informări ale
mass-media, prin
pagina web a proiectului (Activitatea I.2) și prin organizarea unui
colocviu după interconectarea gridului cu alte griduri naționale și
europene (Activitatea
III.5)
La grid vor avea
acces gratuit toate instituțiile de învățământ de drept public. Cu
partenerii privați se vor stabili contracte de furnizare de servicii.
Modul în care
investiția conduce la implicarea în proiecte internaționale/europene.
Gridul realizat va fi compatibil cu
proiectele finanțate din Programele Cadru Europene. GRIDUL va fi integrat in alte medii
Grid europene.
În acest mod,
prin GRID-ul puternic și resursele de calcul de înaltă performanță pe
care Universitatea "Ștefan cel Mare" Suceava le va putea
oferi cercetării europene, Universitatea Suceava deveni un partener
credibil și căutat în proiectele de cercetare europene. Resursele
de care va dispune vor fi deosebit de interesante deoarece va fi vorba de
o dotare nouă, realizată cu echipamente de ultimă generație.
|