Концепция GRID-архитектур

Любые вычислительные устройства можно считать параллельной вычислительной системой, если они работают одновременно и их можно использовать для решения одной задачи. В этом смысле уникальные возможности дает сеть Интернет, которую можно рассматривать как самый большой компьютер в мире. Никакая вычислительная система не может сравниться ни по пиковой производительности, ни по объему оперативной или дисковой памяти с теми суммарными ресурсами, которыми обладают подключенные к сети Интернет компьютеры. Компьютер, состоящий из компьютеров, - это своего рода метакомпьютер. Отсюда происходит и специальное название для процесса организации вычислений на такой вычислительной системе – метакомпьютинг.

Прогресс в сетевых технологиях последних лет колоссален. Гигабитные линии связи между компьютерами, разнесенными на сотни километров – это обычная реальность. Объединив различные вычислительные ресурсы в рамках единой сети, можно оперативно формировать специальную вычислительную среду. Работая в такой среде, пользователь лишь выдает задание на решение задачи, а остальное метакомпьютер делает сам: ищет доступные вычислительные ресурсы, отслеживает их работоспособность, осуществляет передачу данных и т.п. Пользователь может даже не узнать, ресурсы какого именно компьютера были ему предоставлены.

Здесь существует почти полная аналогия с электрической сетью Подключая электрический чайник к розетке, человек не задумывается, какая станция производит электроэнергию. Нам нужен ресурс, и мы им пользуемся. По аналогии именно с электрической сетью распределенная вычислительная среда в англоязычной литературе получила название Grid или ”вычислительная сеть”.

Совершенствование операционных средств в организации метакомпьютинга привело к появлению направления под названием ”облачные вычисления”.

В отличие от традиционного компьютера метакомпьютер имеет целый набор присущих только ему особенностей:

- обладает огромными аппаратными и программными ресурсами, которые несравнимы с ресурсами обычных компьютеров;

- является распределенным по своей природе;

- может динамически менять конфигурацию. Какие-то компьютеры к нему подсоединяются и делегируют права на использование своих ресурсов, какие-то отключаются и становятся недоступными. Задача системы поддержки метакомпьютера состоит в поиске подходящих ресурсов, проверке их работоспособности, в распределении поступающих задач вне зависимости от текущей конфигурации метакомпьютера в целом;

- неоднороден. Разные системы поддерживают различные системы команд и форматы представления данных. В состав метакомпьютера могут входить системы с принципиально различной архитектурой, начиная с домашних персональных компьютеров и заканчивая мощнейшими суперкомпьютерными системами;

- объединяет ресурсы различных организаций. Политика доступа и использования конкретных ресурсов может сильно меняться в зависимости от их принадлежности к той или иной организации. Метакомпьютер не принадлежит никому, поэтому политика его администрирования может быть определена лишь в самых общих чертах. В то же время согласованность работы огромного числа составных частей метакомпьютера предполагает обязательную стандартизацию работы всех его служб и сервисов.