Colegio Pureza de María

Estudiante:

Isaac David Barsallo

Materia:

Comunicación de Datos

Trabajo:

Computación Grid

Profesor:

Giovanni Miranda

Grado:

X°B

Fecha:

Jueves, 1 de julio de 2010

Computación Grid

La computación grid es una tecnología innovadora que permite utilizar de forma coordinada

todo tipo de recursos (entre ellos cómputo, almacenamiento y aplicaciones específicas) que no

están sujetos a un control centralizado. En este sentido es una nueva forma de computación

distribuida, en la cual los recursos pueden ser heterogéneos (diferentes arquitecturas,

supercomputadores, clusters...) y se encuentran conectados mediante redes de área

extensa (por ejemplo Internet). Desarrollado en ámbitos científicos a principios de los años

1990, su entrada al mercado comercial siguiendo la idea de la llamada Utility computing supone

una revolución que dará mucho que hablar.

El término grid se refiere a una infraestructura que permite la integración y el uso colectivo

de ordenadores de alto rendimiento, redes y bases de datos que son propiedad y están

administrados por diferentes instituciones. Puesto que la colaboración entre instituciones

envuelve un intercambio de datos, o de tiempo de computación, el propósito del grid es

facilitar la integración de recursos computacionales. Universidades, laboratorios de

investigación o empresas se asocian para formar grid para lo cual utilizan algún tipo

de software que implemente este concepto.

Historia

Con el paso del tiempo, el desarrollo del hardware llevó a la mejora y abaratamiento de este,

dando paso a tecnologías que antes era impensable emplear, debido a costes o el bajo

rendimiento que ofrecían, como lo eran los clusters. Los clusters surgieron como una nueva

alternativa muy recomendable en el campo de la computación, tanto paralela como distribuida.

Consiste en unir un conjunto de computadores personales o estaciones mediante una red

(LAN, SAN, etc.). Su principal ventaja es la mejor relación de coste a rendimiento, sin embargo

la gran demanda tanto de computación como de espacio y gestión de almacenamiento

requeridos por un gran número de aplicaciones que gestionan grandes cantidades de datos y

han de hacerlo de forma eficiente y sencilla, exige el uso de nuevas tecnologías, como es el

caso de la computación grid o grid computing.

Características

Capacidad de balanceo de sistemas: no habría necesidad de calcular la capacidad de los

sistemas en función de los picos de trabajo, ya que la capacidad se puede reasignar desde

la granja de recursos a donde se necesite;

Alta disponibilidad. con la nueva funcionalidad, si un servidor falla, se reasignan los

servicios en los servidores restantes;

Reducción de costes: con esta arquitectura los servicios son gestionados por "granjas de

recursos". Ya no es necesario disponer de "grandes servidores" y podremos hacer uso de

componentes de bajo coste. Cada sistema puede ser configurado siguiendo el mismo patrón;

Se relaciona el concepto de grid con la nueva generación de Internet. El nuevo protocolo de

Internet IPv6 permitirá trabajar con una Internet más rápida y accesible. Una de las ideas

clave en la superación de las limitaciones actuales de Internet IPv4 es la aparición de nuevos

niveles de servicio que harán uso de la nueva capacidad de la red para intercomunicar los

ordenadores.

Este avance en la comunicación permitirá el avance de las ideas de grid computing al utilizar

como soporte la altísima conectividad de Internet. Es por ello que uno de los campos de mayor

innovación en el uso del grid computing, fuera de los conceptos de supercomputación, es el

desarrollo de un estándar para definir los Grid Services frente a los actuales Web Services.

Desventajas

No obstante, la computación grid presenta algunos inconvenientes que deben solucionarse.

Estos problemas son:

Recursos heterogéneos: la computación grid debe ser capaz de poder manejar cualquier

tipo de recurso que maneje el sistema, si no resultará totalmente inútil.

Descubrimiento, selección, reserva, asignación, gestión y monitorización de recursos son

procesos que deben controlarse externamente y que influyen en el funcionamiento del grid.

Necesidad de desarrollo de aplicaciones para manejar el grid, así como desarrollo de

modelos eficientes de uso.

Comunicación lenta y no uniforme.

Organizativos: dominios de administración, modelo de explotación y costes, política de

seguridad...

Económicos: precio de los recursos, oferta/demanda...

Ventajas y requisitos

En definitiva, grid supone un avance respecto a la World Wide Web:

El World Wide Web proporciona un acceso transparente a información que está almacenada en

millones de ordenadores repartidos por todo el mundo. Frente a ello, el grid es una

infraestructura nueva que proporciona acceso transparente a potencia de cálculo y capacidad

de almacenamiento distribuida por una organización o por todo el mundo.

Los requisitos que debe cumplir cualquier grid son:

Los datos deben compartirse entre miles de usuarios con intereses distintos. Se deben enlazar

los centros principales de supercomputación, no sólo los PC. Se debe asegurar que los datos

sean accesibles en cualquier lugar y en cualquier momento. Debe armonizar las distintas

políticas de gestión de muchos centros diferentes. Debe proporcionar seguridad.

Y los beneficios que se obtienen:

Proporciona un mecanismo de colaboración transparente entre grupos dispersos,

tanto científicos como comerciales.

Posibilita el funcionamiento de aplicaciones a gran escala.

Facilita el acceso a recursos distribuidos desde nuestros PC.

Todos estos objetivos y beneficios se engloban en la idea de "e-Ciencia".

Estos beneficios tendrán repercusión en muchos campos:

Medicina (imágenes, diagnosis y tratamiento).

Bioinformática (estudios en genómica y proteómica).

Nanotecnología (diseño de nuevos materiales a escala molecular).

Ingeniería (diseño, simulación, análisis de fallos y acceso remoto a instrumentos de

control).

Recursos naturales y medio ambiente (previsión meteorológica, observación

del planeta, modelos y predicción de sistemas complejos).

La tecnología derivada del grid abre un enorme abanico de posibilidades para el desarrollo de

aplicaciones en muchos sectores. Por ejemplo: desarrollo científico y tecnológico, educación,

sanidad, y administración pública.

Aplicaciones Grid

Hasta el momento solo existen 5 aplicaciones para la Computación Grid cuales son:

Súper computación distribuida.

Son aquellas aplicaciones cuyas necesidades no pueden ser satisfechas en un único nodo. Las

necesidades se producen en instantes de tiempo determinados y consumen muchos recursos.

Sistemas distribuidos en tiempo real.

Son aplicaciones que generan un flujo de datos a alta velocidad que debe ser analizado y

procesado en tiempo real.

Servicios puntuales.

Aquí no se tiene en cuenta la potencia de cálculo y capacidad de almacenamiento sino los

recursos que una organización puede considerar como no necesarios. Grid presenta a la

organización esos recursos.

Proceso intensivo de datos.

Son aquellas aplicaciones que hacen un gran uso del espacio de almacenamiento. Este tipo de

aplicaciones desbordan la capacidad de almacenamiento de un único nodo y los datos son

distribuidos por todo el grid. Además de los beneficios por el incremento de espacio, la

distribución de los datos a lo largo del grid permite el acceso a los mismos de forma

distribuida.

Entornos virtuales de colaboración.

Área asociada al concepto de Tele inmersión, de manera que se utilizan los enormes recursos

computacionales del grid y su naturaleza distribuida para generar entornos virtuales 3D

distribuidos.

Existen aplicaciones reales que hacen uso de mini-grids, las cuales están centradas en el campo

de la investigación en el terreno de las ciencias físicas, médicas y del tratamiento de la

información. Además existen diversas aplicaciones en el campo de la seguridad vial. Por

ejemplo, este sistema permite traducir el riesgo de herir a un peatón y la resistencia del

parachoques de un vehículo en una serie de datos que ayudan a diseñar la solución de

protección más adecuada.

Entre los primeros proyectos grid, surge Information Power Grid (IPG), que permite la

integración y gestión de recursos de los centros de la NASA. El proyecto SETI@Home a nivel

mundial, de investigación de vida extra-terrestre, o búsqueda de vida inteligente en el espacio,

puede ser considerado como precursor de esta tecnología, si bien la idea de Grid Computing es

mucho más ambiciosa puesto que no sólo se trata de compartir ciclos de CPU para realizar

cálculos complejos sino que se busca la creación de una infraestructura de computación

distribuida, con interconexión de diferentes redes, de definición de estándares, de desarrollo

de procedimientos para la construcción de aplicaciones, etc.

Anexo