Tehnologii GRID si Siteme de Management al Resurselor

1. Tehnologii GRID si Siteme de Management al Resurselor Craciun Eduard – SRIC Arhitectura sistemelor culster si GRID

2. Tehnologii GRID si Siteme de Management al Resurselor Cuprins Introducere Momentelecheieale aparitiei GRID si P2P computing ProvocarileManagementuluiResurselor Caracteristicilesicomponentele GRID ClasificareaSistemelor de Management al Resurselor Prezentareacelormaicunoscutesisteme GRID

3. Introducere– Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Introducere • Termenul de GRID computational este o analogie la termenul de GRID electric care oferaacces transparent si consistent la electricitatefara a contasursa de undeprovineacesta. • GRID-urile permitagregareasiselectareauneivarietati de resurseprecumsupercomputere, sisteme de stocare a datelorsiaparaturispecializatecesunt in diferitelocatiigeograficesi care apartindiferitororganizatii in scopul de a rezolvaproblemecomputationale de mariproportii din diferitedomenii.

4. Introducere – Momentelecheie– ProvocarileManagementuluiResurselor – Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Momentele cheie ale aparitiei GRID si P2P computing • 1960: IBM mainframe, calculatoareputernicepentruaceavremedesrveaunecesitatileutilizatorilor. • 1970: DEC minicomputers, au acaparatpiataprinproducereaunor “minicalculatoare” la un pretmultmaiscazut. • 1973: proiectul Xerox Palo Alto Research Center(PARC). A fostcreata prima retea Ethernet si a fostcreat un “worm” care traversa cam 100 de calculatoarezilnic in cautarea de resursedisponibilepentru a le utiliza. Acest program aveacapacitatea de a ramane in memoriacalculatoarelorsi de a se replica. • 1980:apar “vector computers” (Crays) simaitarziu “parallel computers” (MPP) care vordeservinecesitatileaplicatiiorcomplexetimp de un deceniu.

5. Introducere – Momentelecheie– ProvocarileManagementuluiResurselor – Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Momentele cheie ale aparitiei GRID si P2P computing • 1990: desiInternetul a aparut in anul 1969 ca o finalizare a unuiproiect al ARPA acesta a devenitinfrastructura de comunicarepentrusistemele GRID abia in 1990 odata cu trecerearetelei ARPANET de sub administrareaarmatei sub administrarea NSF(National Science Foundation). • 1990: a fostinventat WEB de catre Tim Berners-Lee. Aceastanouatehnologiepermitecrearea,oraganizareasiaccesareafisierelorindiferent de locatie. • 1994: s-a format World Wide Web Consortium(W3C) care a dezvoltatnoistandardepentruschimbul de informatiiprecumsimetode de accesare a aplicatiilor sub forma de servicii.

6. Introducere – Momentelecheie– ProvocarileManagementuluiResurselor – Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Momentele cheie ale aparitiei GRID si P2P computing • >1994:Internetulsitehnologiile WEB devin din ce in cemairaspanditeiartehnologia hardware avanseaza rapid. In cosecintaaparsistele “cluster” cevor fi folositepentruproblemelecomputationalecomplexe. De aicipana la GRID si P2P computing a maifostdoar un pas -> conectareaclustereloraflate in diferite zone pentru a deserviaceleasiaplicatii. • GRIDul are cascopagregarearesurselor de tip cluster • P2P computing-ul are cascoplegareacalculatoarelorpersonale low-end (personal PCs) pentru a face schimb de informatii(documente, muzica).

7. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor– Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Provocarile Sistemelor de Management al Resurselor • Mediul GRID contineresurse, sisteme de management sipoliticieterogeneiaraplicatiile au cerintevariate (CPU, RAM) ceeace face camanagementulresurselorsa fie destul de dificil. • Exista 3 abordari de management al resurselor: centralizat, descentralizatsiierarhic. • Centraliazat:necesitainformatii de stare complete ale sistemelorsipolitici de management comuneintregului GRID. Datoritacomplexitatii GRID-uriloresteimposibil de creat o matrice de performanta general valabilapentruintreguluisistem.

8. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor– Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Provocarile Sistemelor de Management al Resurselor • Descentraliazat: • estefolosit un “resource broker” care face legaturadintreclientisi GRID. Acestadescoperaresurseledisponibile, selecteazasiagregaresurselenecesareexecutieiprogramuluiclientului, lanseaza in executieaplicatiasiadunadatelerezutate. • Pentrumanagementulresurselor din GRID se foloseste “low-level middleware”. Acesteacontroleazaaccesul la resursesiautentificauserii. • Peparteaclientuluiexista un “middleware” ceoferaabilitatea de a creaaplicatiicompatibile cu GRID-ul

9. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Caracteristicile GRID • Domenii de Administrare Multiple: cu toateresursele GRID suntraspandite in maimultelocatii (domenii de administrare) si au mai multi proprietaritrebuiecasistemulsa fie totusiautonompentru a puteafunctiona. • Eterogenitatea: GRID-ulincorporeazaresurse cu tehnologiidiferitesicapabilitativariate. • Scalabilitate: GRID-ultrebuiesapoate fi extinsfaracaperformantaacestuiasaaiba de suferit. • DinamicitatesiAdaptabilitate: probabilitateacauneleresursesadevinaindisponibileintr-un GRID este mare dar GRID-ultrebuiesaramana functional si in astfel de situatii.

10. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Componentele GRID • Grid Fabric: totalitatearesurseloraccesibile din Internet. • Core Grid Middleware: soft-uri (agenti) ce se ocupa de managementulresurselor din GRID, securitateasistemuluisi QOS • User-level Grid Middleware: include medii de dezvoltarepentruaplicatiilesuportate de GRID simetode de acces la GRID. • Grid Applications and Portals:oferaservicii de tip WEB pentruaccesul la GRID si la dateleintoarse de acesta.

11. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Componentele GRID

12. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Clasificarea sistemelor de management

13. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Clasificarea Sistemelor de Management • In functie descopul GRID-ului, Sistemele de Management al Resurselor GRID-ului pot fi de 3 feluri: • Computationale • De Date • Service • Organizareamasinilor: aceastaafecteazamodul de comunicaredintre RMS-urisiscalabilitateasistemului. • ModelulResurselor: influenteazaaplicatiilecevorrulape GRID, decisi RMS-ul. • Modelul schematic: resurselesuntreprezentateprintr-un limbaj de descriereimpreuna cu anumiteconstrangeri.

14. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente

15. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente

16. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente • AppleS: proiectat la Universitatea“California” din san Diego, • folosesteagenticemonitorizeazadinamicmodificarilede performanta ale resurselor. • Acestiagenti se auto-planificapentruexecutiepe GRID. A fostfolositpentruproicte de MagnetoHidrodinamica, geneticasitomografie. • Nu oferaQoS. • Folosesteeuristici de predictie a stariissitemuluisireplanificarea task-uriloresteorientatapeaplicatie.

17. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente • Condor: cycle stealing technology for high throughput computing • Dezvoltat la Universitatea “Wisconsin” din Madison. • Poatefolosi o gamalarga de resurseprecum PC-urisiclsutereaflate in propritateadiferitoroameni. • Esterecunoscutpentruvalorificareaciclilor de ceasliberi (cycle stealing). • Are o arhitecturaplatasiesteperformantatatpentruaplicatiisecventiale cat sipentruceleparalele. • Nu oferaQossi are un planificatorcentralizat.

18. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente • Data Grid: • Creat de CERN, EONR si HEP. • Are cascopanalizareadistribuita a datelor din experimentelefizice. • Date de ordinulcatorva Petabytes suntdistribuiteintr-o manieraierarhica in maimultelocatiiraspanditepemaimultecontinente. • Structuraesteunaierarhica in care la niveleleinferioaresunttinute cat maiputine date. • Nu oferaQoSsidescoperirearesurselor se face descentralizatprininterogariperiodice.

19. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Caracteristicile GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Prezentarea Sistemelor GRID existente • Globus: • Ofera o infrastructura software care permit aplicatiilorsa“vada” resurseleeterogene ale GRID-ului sub forma uneisinguremasinivirtuale. • Javelin: • Este o infrastructurabazatape JAVA pentrucalcululparalelpe Internet. • Folosestestatiiconectate in GRID prinintermediulunui broker cepoate fi instalat de oriceutilizator.

20. Introducere – Momentelecheie – ProvocarileManagementuluiResurselor – Componentele GRID – ClasificareaSistemelor de management – PrezentareaSistemelor GRID Bibliografie • RajkumarBuyya, “Economic-based Distributed Resource Management and Scheduling for Grid Computing”, April 2002

21. SFARSIT • VA MULTUMESC !! • Intrebari.........