GRID COMPUTING

Početkom devedesetih godina prošlog veka, Tim Berners-Lee iz CERN-a je uspešno realizovao sada svima dobro poznati Internet servis (World Wide Web), koji je nekoliko godina kasnije postao najpopularniji servis na Internetu. Ideja o ovakvom servisu potiče još iz ranih osamdesetih godina, međutim prvu web stranu Berners-Lee napisao je 12. novembra 1990., a prvi web sajt postavljen je 6.avgusta 1991.

Ideja GRID computing-a predstavlja uopštenje WEB-a. WEB je pre svega servis koji omogućava prezentovanje informacija i razmenu podatka putem Interneta. Glavni resurs web-a je informacija dok GRID ide korak dalje. GRID predstavlja prvenstveno servis za deljenje procesorske snage i memorije računara na mreži čime lokalnu ili globalnu mrežu pretvara u jedan ogroman računarski resurs.

Nije teško zamisliti nekoliko miliona računara širom planete, među njima mainframe računare, radne stanice, dekstop računare, laptopove itd.. Takođe nije teško zamisliti situaciju da su svi ovi računari permanentno ili povremeno povezani, jer to jeste današnja realnost. Sledeći korak u realizaciji GRID ideje je kako najefikasnije iskoristiti resurse koji su na raspolaganju.

Sam termin GRID computing nastao je ranih devedesetih godina prošlog veka kao metafora za jednostavan pristup računarskim resursima kao što je pristup mreži električne energije. Kao što se vidi ideja GRID computinga nije nova, ali se tek razvojem računarstva u poslednjih nekoliko godina, a pre svega eksplozivnim razvojem mrežne infrastrukture u celom svetu došlo do mogućnosti realizacije ove ideje.

Ukoliko imate potrebe za intenzivnim numeričkim izračunavanjem ili sa druge strane za skladištenjem i obradom ogromnih količina podataka, GRID vam u tom slučaju može pomoći. Vaš program nećete pokrenuti na vašem računaru, priključićete se GRID sistemu na sličan način kao što se priključujete elektro ili telefonskoj mreži i zahtev sa specifikacijom problema ćete poslati GRID-u. Sistem će u zavisnosti od raspoloživih resursa odrediti gde i kako će se vaš problem rešavati. Na taj način, u zavisnosti od raspoložive računarske snage, poslovi koji mogu trajati satima mogu postati čak i interaktivni. U zavisnosti kakvom sistemu pristupate, ovako dobijene usluge GRID-a mogu biti besplatne ili se mogu naplaćivati, zbog čega će investitori imati interes da finansiraju izgradnju velikih i moćnih računara, kako bi prodavali usluge njihovih resursa.

GRID takođe omogućava da više osoba interaktivno radi na jednom istom problemu. Na primer, nekoliko tehničara će moći simultano da u CAD-u realizuju ideju arhitekte tako što će svako raditi na svom delu projekta, a ujedno će svako od njih moći da sagleda globalniju sliku uvidom u rad svojih kolega na istom projektu.

Ideja o korišćenju računara na ovaj način je još uvek san, ali na sreću san sa dobrom perspektivom da uskoro postane java.

U poslednjih par decenija u računarstvu se koriste razne tehnike deljenog i paralelnog izračunavanja počev od distributed, meta, cluster, p2p do internet računarstva. Distributed computing predstavlja najopštiji oblik deljenja resursa za paralelno rešavanje nekog problema. Izraz metacomputing bio je popularan ranih devedesetih i opisivao je ideju o povezivanju velikih superračunara ultra brzim mrežama. Cluster computing opisuje ideju povezivanja PC računara brzom mrežom, pri čemu se PC računari mogu dodavati ili izbacivati iz klastera čime se dobija skalabilnost sistema. Ovakvi sistemi su u veoma širokoj upotrebi i u mnogim situacijama su zamenili skupe mainframe računare. P2P (peer to peer) computing se uglavnom koristi za direktnu razmenu podataka bez posredstva servera kroz koje podaci prolaze - serveri u P2P su namenjeni za indeksiranje sadržaja i sinhronizaciju transfera (P2P je veoma popularan u pirateriji). Internet computing ili public computing predstavlja za sada jednu od uspešnijih realizacija ideje GRID-a uglavnom volonterskog tipa.

Najpoznatiji primer internet computing-a predstavlja projekat SETI razvijen na Berkliju. Nekoliko godina kasnije ta ideja uopštena je u tzv BOINC (http://boinc.berkeley.edu Berkeley Open Infrastructure for Network Computing). BOINC predstavlja operativni sistem za internet computing. Vaš program možete napisati ili prilagoditi tako da ga izvršava BOINC i na taj način iskoristiti procesorsku snagu više računara. Ako se, na primer, bavite računarskom grafikom, vaš program za rendering slike možete modifikovati za BOINC i radost mukotrpnog renderovanja podeliti sa vašim prijateljima ili, šta više, sa hiljadama dobrovoljaca u celom svetu, čime ćete u zavisnosti od broja učesnika na projektu uštedeti mnogo ili malo vremena. Trenutno pored seti@home projekta, BOINC izvršava projekte za istraživanje klimatskih promena, gravitacionih signala emitovanih od pulsara, unapređenje dizajna za CERN-ov LHC accelerator, istraživanje protein-related bolesti i raznih drugih bio-medicinskih istraživanja.

U CERN-u (Evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja), GRID tehnologija izabrana je kao rešenje za analizu i smeštaj podataka najvećeg naučnog instrumenta na svetu. 2007. god. se planira puštanje velikog hadron collider-a. Tada će hiljade fizičara širom sveta pristupati tom instrumentu koji će biti izvor ogromnih količina podataka: 10 Petabajta godišnje, što je oko 10% svih informacija koje ljudi na celom svetu proizvedu godišnje.

GRID je još uvek projekat u izgradnji, za sada sigurnost predstavlja jedan od najvećih izazova, problem se rešava na više nivoa, počev od korišćenja security protokola za transport podataka pa sve do ponavljenog izračunavanja kao što to radi BOINC (jedan deo posla se šalje najmanje na dva čvora, ukoliko server dobije različite rezultate, izračunavanje tog dela posla se ponavlja). Još jedan veliki izazov je tzv. biznis mod ili profitabilnost GRID-a za korisnike i računarsku industriju. BOINC i slični sistemi koriste računarsku snagu volontera u projektu. Nažalost komercijalizacija priče je neophodna za razvoj GRID sistema, naročito mogućnost obračunavanja troškova procesorske snage kako bi provajderi računarskih usluga mogli iste naplaćivati.

WEB je svojom pojavom doneo mnogo, od GRID-a se očekuje još više.