De Tai Grid Computing

grid computing

ĐỀ TÀI Grid Computing

GVHD : TS VÕ VĂN KHANG NHÓM 4 : ĐÀO ANH VŨ

TRƯƠNG MẠC CƯỜNG

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

• KHÁI NIỆM

• VẤN ĐỀ CƠ BẢN

• KIẾN TRÚC CỦA GRID COMPUTING

• TIÊU CHUẨN CHO MÔI TRƯỜNG GRID

• MÔ TẢ CÁC THÀNH PHẦN

• NHỮNG ỨNG DỤNG CỤ THỂ

TÍNH TOÁN LƯỚI LÀ GÌ

• Cho phép chia sẽ và sử dụng theo tọa

độ các tài nguyên động hoặc tổ chức

ảo được phân tán.

Định nghĩa tính toán lưới

- Định nghĩa của Oracle: tính toán

lưới là việc liên kết nhiều máy chủ và thiết bị lưu trữ thành một siêu máy tính nhằm tối ưu hóa được tính ưu việt của các hệ thống máy chủ cũng như hệ thống ứng dụng, nhờ đó giảm thiểu đến mức thấp nhất chi

– Định nghĩa của IBM: tính toán

lưới là một môi trường tính toán

ảo Môi trường này cho phép bố trí song song, linh hoạt, chia sẻ, tuyển lựa, tập hợp các nguồn tài nguyên hỗn hợp về mặt địa lý, tùy theo mức độ sẵn sàng, hiệu suất, chi phí của các tài nguyên tính toán và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của

–Định nghĩa của liên minh điện

toán lưới: môi trường tính toán lưới

được hiểu như một hạ tầng kết nối

TẠI SAO PHẢI CÓ TÍNH TOÁN LƯỚI?

• Cái lõi của công nghệ mạng hiện nay tăng tốc với một tốc độ nhanh hơn tốc độ của bộ

vi xử lý.

• Khai thác dưới các tài nguyên được tận

dụng

• Song song khả năng hóa của CPU

• Ảo hóa các tài nguyên và ảo hóa các tổ

chức để cộng tác.

AI LÀ NGƯỜI CẦN ĐẾN TÍNH TOÁN

LƯỚI?

• Không chỉ có các nhà khoa học máy tính…

• Các nhà khoa học “ gặp vấn đề” khi phải đối

Lợi ích của tính toán lưới

Khả năng khai thác các tài nguyên nhàn rỗi Cung cấp khả năng xử lý song song

CÁC LOẠI TÀI NGUYÊN

• Các tính toán

• Các lưu trữ

• Các truyền thông

• Phần mềm và bảng quyền

• Trang thiết bị đặc biệt, khả năng

chứa, những kiến trúc, và nhiều

chính sách

An Ninh Hệ Thống

• Chính sách truy cập – Cái gì được phép

truy chia sẻ? Ai được phép chia sẻ? Khi nào được phép chia sẻ?

• Chứng thực – Làm cách nào bạn phân biệt

một người dùng hoặc tài nguyên

• Cấp phép- bạn xác định một hành động là

phù hợp với các quy tắc bằng cách nào?

Mô Hình An Ninh Lưới

Vai trò người dùng lưới

-Một Triển Vọng Phía Người Dùng

• Tham gia và cài đặt phần mềm lưới

Vai trò người dùng lưới

-Một Triển Vọng Phía Người Dùng

• Tầng tài nguyên: Cung cấp các giao thức, APIs, và SDKs cho việc thiết lập kết nối an toàn, khởi tạo, theo dõi điều khiển, tính toán và phân phối các thao tác chia sẻ trên các tài nguyên cá nhân.

• Tầng thu thập: Chứa các giao thức và dịch vụ mà

thu thập các thao tác giữa một tập hợp tài nguyên.

• Tầng Ứng Dụng: Có những ứng dụng người dùng

mà hoạt động trong môi trường VO.

Các tiêu chuẩn cho môi trường lưới

• OGSA(Kiến Trúc Mở Cho Dịch Vụ Lưới)

• OGSI(Giao Diện Mở Cho Dịch Vụ Lưới)

• OGSA-DAI(Truy cập dữ liệu và tích hợp)

• GridFTP

• WSRF(Framework Cho Tài Nguyên Dịch Vụ Web)

• Các tiêu chuẩn liên quan đến dịch vụ Web

– XML

– WSDL(Ngôn Ngữ Mô Tả Dịch Vụ Web)

– SOAP(Giao Thức Cho Kiến Trúc Hướng Dịch Vụ) – UDDI

Thành Phần Chính

• Cổng/Giao diện người dùng

Thành Phần Chính

• An Ninh

– Hạ tầng an ninh lưới (GST)

Thành Phần Chính

• Môi giới-Broker

– Theo dõi và phát hiện dịch vụ (MDS)

Thành Phần Chính

• Bộ Lập Lịch

Thành Phần Chính

• Quản lý dữ liệu

– Truy cập lưới đến bộ lưu trữ thứ cấp (GASS)

Thành Phần Chính

• Công việc và quản lý tài nguyên

– Quản lý phân phối tài nguyên lưới (GRAM)

Globus Toolkit 4

• Là một bộ công cụ để xây dựng tính toán được

phát triển và cung cấp bởi Globus Alliance

• Một tập hợp của các thành phần mã nguồn mở

– Rất nhiều cái trong số đó được dựa trên các tiêu chuẩn có sẵn – Những cái khác được dựa trên (và trong 1 số trường hợp điều khiển) các tiêu chuẩn đang tiến hóa.

• Globus toolkit 4 cung cấp các thành phần trong năm loại sau:

– Các thành phần thực thi phổ biến

– An ninh

– Quản lý dữ liệu

Globus Toolkit 4

gLite là một middleware được phát triển bởi dự án EGEE với mục đích hỗ trợ xây dựng các hệ thống tính toán lưới của dự

án, dùng trong các lĩnh vực : Khoa học máy tính và công nghiệp, Khoa học về sự sống, Hóa học, Khoa học về trái đất, Vật

lý năng lượng cao, Vật lý hạt nhân, Nghiên cứu vũ trụ,… gLite gắn liền với

Theo thống kê, hiện đang có 150 VO đang hoạt động với số người sử dụng chính thức lên đến trên 150.000 người

( http://cic.gridops.org )

Kiến trúc gLite

grid.

gLite - MultiUser

 - User nhận xác thực từ CA

 - User nhận policy từ AUP

(Acceptable use policy)

 - User kết nối đến UI bằng

ssh

 - Cơ chế logon này chỉ logon

một lần vào GSI (Grid

Security Infrastructure), GSI

làm proxy để xác thực với

các máy khác trong grid.

 - VO cập nhật thông tin user

lên các grid-mapfiles của

Thành Phần Xử Lý

Trình quản lý công việc

của gLite

WMS:vai trò của WM Proxy(Proxy tải)

• WMProxy(Proxy tải) là một dịch vụ Web hướng dịch vụ, cung cấp truy vấn vào hệ thống tải (WMS)

• Chi tiết việc được thể hiện thông qua JDL

 Job Register Đăng ký việc

-Tạo id

- -Ánh xạ đến người dùng tại chỗ và tạo thư mục

cho việc

- -Đăng ký vào L&B

- -Trả ID cho người dùng

 Đưa tập tin đầu vào

 jobStart

- Đăng ký việc con cho L&B

- Ánh xạ người dùng địa phương và tạo thư mục

của việc con

WMProxy

WMS Architecture

Kiến Trúc WMS

Kiến Trúc WMS

Kiến Trúc WMS

Ví dụ đơn giản

Ví dụ đơn giản

Ví dụ đơn giản

Các Ứng Dụng

• Trung tâm nghiên cứu động đất Nam California sử dụng phần mềm Globus để minh họa dữ liệu mô phỏng động đất.

Các Ứng Dụng

• Các nhà khoa học trong Lưới Trái Đất- Earth System Grid (ESG) đang xây dựng, lưu trữ, và cung cấp truy cập vào dữ liệu khí hậu mà nâng cao hiểu biết về thay đổi khí hậu toàn cầu ESG sử dụng phần mềm Globus để an ninh, di chuyển

dữ liệu, và quan sát hệ thống.

Các Ứng Dụng

• Các nhà khoa học điện toán tại Đại Học Brown

đang sử dụng Globus Toolkit và MPICH-G2 để mô phỏng dòng chảy của máu qua các động mạch

Các Ứng Dụng

• Các hệ thống điện toán lưới được điều khiển bởi Globus Toolkit là trung tâm để quản lý một lượng dữ liệu lớn tạo ra bởi các vụ va chạm như là những cái tại CERN Cách minh họa này thể hiện hai va chạm nguyên tử ion chì ngay sau khi va chạm,với các hạt quark là màu đỏ, xanhdương,và xanh lá cây và các hạt cơ bản là màu trắng.

Các phần mềm và phần mềm

cấp thấp

• Advanced Resource Connector (NorduGrid's ARC)

• Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC)

Các tổ chức & Sản phẩm lưới

Các liên minh và tổ chức

• Open Grid Forum (Formerly Global Grid Forum)

• Object Management Group

Các dự án lưới

Các dự án lưới quốc tế

2008

• BREIN — September 2007 August 2009 → August 2009

• Các dự án lưới quốc gia

• D-Grid (German)

• GARUDA (Indian)

• grid computing project at VECC (Calcutta, India)

• China Grid Project

• INFN Grid (Italian)

• KnowledgeGrid Malaysia

• NAREGI Project

• Singapore National Grid Project

• Thai National Grid Project

• BELNET Grid, Belgium

Cái nhìn toàn cảnh về điện

toán lưới

• Điện toán lưới tập trung chủ yếu để biến toàn bộ máy tính mạng thế giới vào một tài nguyên tính toán khổng lồ duy nhất.

• Liên quan đến rất nhiều lĩnh vực trong khoa học máy tính

• Đang được phát triển bởi hàng trăm nhà nghiên cứu và kỹ sư phần mềm trên thế giới

• Vẫn còn “công việc đang nghiên cứu”

Giới thiệu chương trình Demo

File Sharing Management System and Sort

 Slash form

 Login form

 Màn hình chính

 Màn hình chia sẻ file với máy tính từ xa

 Xem danh sách user

 Thêm, Cập nhật, xóa user

 Màn hình sắp xếp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 “The Anatomy of the Grid(Enabling Scalable Virtual

Organizations)”

-by Ian Foster, Carl Kesselman, Steven Tuecke

2 “Physiology of the Grid (An Open Grid Services Architecture

Tuecke

Kourpas, June 2006

CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE