Далее цитата — В.Н. Коваленко, Д.А. Корягин. Грид: истоки, принципы и перспективы развития
Последнее десятилетие развития информационных технологий характеризуется всё возрастающим вниманием к проблеме организации распределённого компьютинга вообще и грид-компьютинга в частности. Это на наш взгляд обусловлено следующими факторами:
• существенным повышением (по закону Мура) производительности и вместе с тем снижением стоимости товарных процессоров, что позволяет как бизнесу, так и научным организациям создавать развитые распределённые системы с высокой производительностью (Нigh Рerformance Сomputing – HPC) и высокой пропускной способностью (Нigh Throughput Сomputing – HТС);
• значительным ростом быстродействия (пропускной способности) средств коммуникации компьютерных узлов (темпы роста показателей оптоволоконных коммуникаций вдвое превосходят темпы роста производительности процессоров, что обеспечивает низкий уровень латентности и высокую надёжность межпроцессорных связей в среде распределённого компьютинга);
• концептуальным, прагматическим и нормативным (речь о стандартах) совершенствованием технологии Web-служб, которая стала идеологической и инструментальной основой построения открытых архитектур распределённого компьютинга;
• и последнее по списку, но не по значению – это глобализация бизнеса, промышленного производства, социального обеспечения и научных исследований, что обуславливает императив создания интернациональных, региональных, межкорпоративных и внутрикорпоративных инфраструктур распределённого компьютинга.
Несмотря на многообразие архитектурных и технологических решений, которые уже сформировались и апробированы в грид-компьютинге, в каждом проекте грида просматриваются три основные структурные компоненты: коммуникационная среда, связывающая распределённые ресурсы, промежуточное программное обеспечение распределённого компьютинга в гетерогенной исполнительной среде и программные приложения, реализующие соответствующие процессы обработки данных. Такого рода структуризация нашла своё отражение в расстановке приоритетов на трёх этапах развития грид-компьютинга.
Первый из них связан с концепцией так называемого метакомпьютинга, где основной целью было создание компьютерной среды максимально возможной производительности путём связывания ресурсов суперкомпьютерных центров через высокоскоростные сети. На этом этапе приоритетными оказались ad hoc подходы и реализации, обеспечившие возможность решения ряда масштабных вычислительных задач в распределённой среде. Необходимо отметить, что работа в среде метакомпьютинга требовала весьма высокого уровня квалификации пользователей, поскольку при этом не предоставлялся целый ряд рутинных услуг.
Следующий этап характеризуется переходом к систематизации архитектуры, компонент и форм реализации промежуточного программного обеспечения. На этом этапе была разработана первая версия инструментального пакета Globus Toolkit (GT), определено понятие виртуальной организации (virtual organization) как основной формы сотрудничества в грид-среде и обоснована концепция Открытой Архитектуры Грид-Служб (Open Grid Services Architecture – OGSA). Ключевые положения этой концепции были согласованы с уже практически использовавшимися решениями Архитектуры Web-служб (Web Services Architecture) и восприняты наукой и промышленностью в виде концепции WSRF (Web Services-Resource Framework). Далее были опубликованы спецификации стандартов WSRF и, главное, достигнуто понимание того, что дальнейшее продуктивное продвижение в распределённом компьютинге и в грид-компьютинге в частности возможно только на основе определения, развития и стандартизации Web-служб, используемых в гридах.
Третий этап эволюции грид-компьютинга можно назвать этапом интеллектуализации промежуточного программного обеспечения. Такой процесс развития обусловлен появлением новых парадигм распределённого компьютинга таких, как семантический грид (semantic grid), агентский грид (agent grid), автономный компьютинг (autonomic computing), повсеместный компьютинг (ubiquitous computing) и проникающий компьютинг (pervasive computing). Отличительной особенностью этих парадигм является то, что они ориентированы не только на интеграцию ресурсов, но и на механизмы представления и использования знаний о ресурсах для обеспечения гибкости процессов обработки данных в условиях неопределённой и динамичной среды. Работы в этом направлении начаты только в последние годы, практических результатов пока мало, но значимость тенденции интеллектуализации промежуточного программного обеспечения трудно переоценить.
Следует особо подчеркнуть, что хотя отмеченные этапы эволюции грид-компьютинга рассмотрены хронологически последовательно, ни один из этих этапов еще не завершен: исследования и разработки продолжаются по всем направлениям.
Основные направления развития
Рассматривая перспективы развития российского грида, прежде всего, заметим, что в центре внимания на трёх-пятилетний период должна быть проблематика промежуточного программного обеспечения, которая является доминантной проблемой на современном этапе. Наша позиция подтверждается подавляющим объёмом материалов, характеризующих stateof-the art распределённого компьютинга и, прежде всего, грид-компьютинга за рубежом, а также опытом работ по проекту EGEE.
В работе 1992 года, когда грид только зарождался, было высказано немало верных, теперь уже проверенных практикой идей, остающихся актуальными и сейчас. Среди них мысль о том, что успех грид-компьютинга будет определяться сочетанием работ по развертыванию грид-инфраструктур, развитию программного обеспечения и созданию приложений для грида. Сейчас к этому следует, по-видимому, добавить еще один пункт – освоение мировых достижений в этой области. Единого определения грида нет, но разработаны технологии, протоколы, реализующие их программные средства, которые, возможно, и будут меняться, но на сегодняшний день именно они раскрывают содержание концепции грида. Грид – это инфраструктура, в которой важное место занимает взаимодействие распределенных компонентов, и поэтому в ее основе должны лежать унифицированные принципы. Мы придерживаемся убеждения, что уже имеющиеся, используемые на практике технологии грида способны сыграть роль такой общей базы, и это даст возможность построить реально работающие грид-инфраструктуры для приложений из различных областей.
Исходя из высказанных соображений, далее мы рассматриваем наиболее актуальные разделы, охватывающие как вопросы информационно-аналитического сопровождения проблематики грид-компьютинга, так и проведения пилотных и утилитарных разработок прикладного и системного характера:
• Информационное сопровождение
• Аналитическое обеспечение
• Разработка прикладных грид-инфраструктур
• Работы по промежуточному программному обеспечению
• Освоение передовых технологий грид-компьютинга
Последний по перечислению, но первый по практической значимости для распространения грид-компьютинга раздел должен предусматривать цикл работ, связанных с освоением уже существующих технологий и программных разработок в среде академических институтов и ведомственных центров.
Для этого необходимо, как показывает зарубежная практика, создание полигонов (testbeds), где могли бы апробироваться новые отечественные и зарубежные реализации пространственно-распределённого компьютинга и проходить подготовку специалисты, так или иначе вовлекаемые в сферу грид-компьютинга.
Естественно, что создание таких полигонов вовсе не означает появления новых организаций, а может и должно быть выполнено силами существующих институтов при соответствующей финансовой поддержке развития их аппаратно-технологической базы.
К этому разделу могут быть также отнесены проекты, предусматривающие:
• формирование комплектов системных служб, которые можно использовать при создании различных грид-систем;
• разработку и освоение технологий и инструментальных средств для создания приложений;
• использование созданных полигонов (например, РДИГ) для обслуживания прикладных специалистов;
• исследования технических характеристик грид-инфраструктур на основе моделирования;
• разработку и освоение средств установки и конфигурирования программной инфраструктуры.
Конец цитаты — В.Н. Коваленко, Д.А. Корягин. Грид: истоки, принципы и перспективы развития
Положения позиционной алгебры логики как нельзя кстати востребованы в данном направлении, особенно в части:
• исследования технических характеристик грид-инфраструктур на основе моделирования;
• разработки и освоения технологий и инструментальных средств для создания приложений.