presentation GRID

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    31-May-2015

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<ul><li> 1. RICARDO VALENCIA SEBASTIAN VALENCIA</li></ul> <p> 2. 3. QUE ES?? </p> <ul><li>Llamamos GRID al sistema de computacin distribuido que permite compartir recursos no centrados geogrficamente para resolver problemas de gran escala</li></ul> <ul><li>Los recursos compartidos pueden ser Ordenadores (PCs, estaciones de trabajo, supercomputadoras, PDA, porttiles, mviles, etc), software, datos e informacin, instrumentos especiales (radio, telescopios, etc), personas/colaboradores</li></ul> <ul><li>paradigma de computacin distribuida altamente verstil, escalable y que permite combinar la potencia de muchos equipos para lograr una capacidad global prcticamente ilimitada.</li></ul> <ul><li>Se basa fundamentalmente en el acceso remoto a recursos computacionales, y su tecnologa estndar es el Globus Toolkit.</li></ul> <ul><li>El trminogridse refiere a una infraestructura que permite la integracin y el uso colectivo de ordenadores de alto rendimiento, redes y bases de datos que son propiedad y estn administrados por diferentes instituciones.</li></ul> <p> 4. INICIOS </p> <ul><li>Una primera experiencia fue GriPhyN, para unir nodos en el proceso de Fsicas de Altas Energas en EE.UU.</li></ul> <ul><li>En Europa con el apoyo de proyectos de CERN (Centro Europeo Investigacin Nuclear) y el programa marco europeo se cre el software y red EDG Grid de Datos Europea.</li></ul> <ul><li>Ian Foster y Carl Kesselman a mediados de los 90.</li></ul> <ul><li>Los inicios del desarrollo de la tecnologa grid se enfocaron, bsicamente, en asuntos tcnicos, como mantener unido el flujo de datos dentro de una estructura federada, formada por un gran nmero de ordenadores de centros de investigacin interconectados.</li></ul> <p> 5. EJEMPLO </p> <ul><li>El LHC (Large Hadron Collider) es unacelerador/colisionador de partculas de27km de circunferencia construido en el CERN. El objetivo: encontrar el misteriosobosn de Higgs . </li></ul> <p> 6. </p> <ul><li>Hay que buscar esta signatura caracterstica: </li></ul> <p> 7. </p> <ul><li>40 millones de colisiones por segundo. </li></ul> <ul><li>Tras un filtrado inicial, slo 100 colisiones de inters por segundo. </li></ul> <ul><li>Cada colisin genera 1 Megabyte de datos. </li></ul> <ul><li>100 Megabytes de datos por segundo que deben ser procesados (de manera no-trivial) y almacenados para su posterior estudio. </li></ul> <ul><li>El LHC producir1010 colisiones cada ao. </li></ul> <ul><li>10 Petabytes de informacin cada ao. </li></ul> <p> 8. </p> <ul><li>Relacionar: </li></ul> <ul><li>1 MB = una foto digital </li></ul> <ul><li>1 GB = 1024 MB </li></ul> <ul><li>1 TB = 1024 GB = la produccin anual total de libros en todo el mundo </li></ul> <ul><li>1 PB = 1024 TB = la informacin que produce uno de los </li></ul> <ul><li>experimentos del LHC. </li></ul> <ul><li>1 EB = 1024 PB = la produccin anual de informacin en todo el mundo. </li></ul> <p> 9. </p> <ul><li>En la computacin Grid siempre intervienenvarias organizaciones,cada una con sus propios recursos computacionales. </li></ul> <p> 10. 11. OBJETIVO </p> <ul><li>Compartir una serie de recursos en la red de manera uniforme, segura, transparente, eficiente y fiable. </li></ul> <ul><li>Ofreciendo un nico punto de acceso a un conjunto de recursos distribuidos geogrficamente en diferentes dominios de administracin</li></ul> <ul><li>Permitir gestionar y distribuir la potencia de clculo disponible, de tal forma que los usuarios se beneficien de la potencia de ordenadores infrautilizados que se encuentran dispersos geogrficamente</li></ul> <ul><li>Acceder a un supercomputador virtual con la potencia suficiente para realizar de forma sencilla los clculos avanzados. Es decir, si el usuario necesita ms memoria RAM y ms disco duro para almacenar un trabajo no hace falta que lo haga en el de su propio equipo, sino que puede utilizar el de los otros ordenadores de la red Grid. </li></ul> <p> 12. 13. VENTAJAS </p> <ul><li>La potencia que ofrecen multitud de computadores conectados en red usando Grid es prcticamente ilimitada</li></ul> <ul><li>ofrece una perfecta integracin de sistemas y dispositivos heterogneos, </li></ul> <ul><li>Se trata de una solucin altamente escalable, potente y flexible, ya que evitarn problemas de falta de recursos (cuellos de botella) y nunca queda obsoleta</li></ul> <ul><li>Destacamos el papel de IBM invirtiendo en GRID como plataforma para ofrecer a sus clientes las ventajas como ahorro de tiempo y recursos econmicos.</li></ul> <ul><li>Grid reduce la necesidad de abordar nuevas compras al poder ser desplegado sobre la infraestructura ya instalada, permitiendo conseguir ahorros de hasta el 93% en adquisicin de hardware de servidor</li></ul> <ul><li>Grid puede ser implementada en muy pocos das, mientras que poner en marcha sistemas de clusters puede llevar de dos a tres meses, con potenciales interrupciones y cadas.</li></ul> <p> 14. DESVENTAJAS </p> <ul><li>Recursos heterogneos: Descubrimiento, seleccin, reserva, asignacin, gestin y monitorizacin de recursos son procesos que deben controlarse externamente y que influyen en el funcionamiento del Grid.</li></ul> <ul><li>Desarrollo de aplicaciones para manejar el Grid</li></ul> <ul><li>Desarrollo de modelos eficientes de uso</li></ul> <ul><li>Comunicacin lenta y no uniforme</li></ul> <ul><li>Organizativos: dominios de administracin, modelo de explotacin y costes, poltica de seguridad</li></ul> <ul><li>Econmicos: precio de los recursos, oferta/demanda</li></ul> <p> 15. ARQUITECTURA </p> <ul><li>Capacidad de balanceo de sistemas: no habra necesidad de calcular la capacidad de los sistemas en funcin de los picos de trabajo, ya que la capacidad se puede reasignar desde la granja de recursos a donde se necesite. </li></ul> <ul><li>Alta disponibilidad: Con la nueva funcionalidad, si un servidor falla, se reasignan los servicios en los servidores restantes. </li></ul> <ul><li>Reduccin 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 patrn. </li></ul> <ul><li>Las capas ms altas son las ms cercanas al usuario y las inferiores las ms prximas a las redes de computacin (capa de aplicacin, capa de middleware, capa de recursos y capa de red). </li></ul> <p> 16. 17. 18. TOLERANCIA A FALLOS </p> <ul><li>Las tcnicas de checkpoint : Tolerancia a fallos para aplicaciones paralelas intracluster fuertemente acopladas, que se ejecutan localmente en nodos multiprocesador del Grid , En caso de fallo, el objetivo es relanzar localmente la aplicacin completa en otro nodo del Grid desde el punto del fallo, independientemente de la arquitectura del mismo,</li></ul> <ul><li>Replicacin de datos (FT-RD): cada proceso se ejecuta de forma paralela en los nodos geogrficamente distribuidos del Grid. En caso de fallo el objetivo es relanzar el proceso que ha fallado. a travs de la replicacin dinmica de datos en los nodos del Grid con el fin de detectar fallos y recuperar la consistencia del sistema, garantizando la conclusin de la aplicacin. </li></ul> <ul><li>Chekpoint y log: Tolerancia a Fallos soportada por el sistema, transparente al usuario, ealizado mediante un esquema de control distribuido entre los todos los nodos, que permite detectar y aislar nodos que fallan y relanzar los procesos en otro nodo del Grid.</li></ul> <p> 19. ESCALABILIDAD </p> <ul><li>Permite una gran escalabilidad</li></ul> <ul><li>El trfico entre nodos est limitado a metadatos</li></ul> <ul><li>Mientras que el trfico de imgenes se realiza directamente contra las mquinas que poseen la informacin haciendo una red GRID de almacenamientos y de datos</li></ul> <ul><li>El empleo de sistemas UNIX como base de servidor permite realizar el escalado del sistema de servidores desde PC's convencionales hasta servidores de alta envergadura.</li></ul> <p> 20. TIPOS</p> <ul><li>Grid de recursos. Se utiliza para describir todos los recursos relacionados con las TI. Trminos comunes en esta categora son utility computing, empresa adaptativa y on-demand. </li></ul> <ul><li>Grid de datos. Se centra en tecnologas tales como gestin del ciclo de vida de la informacin, sistemas de ficheros distribuidos y servicios Web. </li></ul> <ul><li>Grid computacional. Es el ms comn. Se centra en PC y servidores, y es el ms ampliamente utilizado en proyectos acadmicos y de investigacin. Tambin ha empezado a entrar en el mundo de la empresa, especialmente en los servicios financieros y en seguros.</li></ul> <p> 21. Comparacin 22. </p> <ul><li>Grid se diferencia de los sistemas cliente-servidor y otras tecnologas actuales (CORBA, EJB o .NET), en que est orientada a los recursos computacionales y no a la informacin, la seguridad no est en un segundo plano y la comunicacin es asncrona. </li></ul> <ul><li>El World Wide Web proporciona un acceso transparente a informacin que est 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 clculo y capacidad de almacenamiento distribuida por una organizacin o por todo el mundo. </li></ul> <p> 23. REQUISITOS </p> <ul><li>Los datos deben compartirse entre miles de usuarios con intereses distintos.</li></ul> <ul><li>Se deben enlazar los centros principales de supercomputacin, no slo los PCs.</li></ul> <ul><li>Se debe asegurar que los datos sean accesibles en cualquier lugar y en cualquier momento. </li></ul> <ul><li>Debe armonizar las distintas polticas de gestin de muchos centros diferentes</li></ul> <ul><li>Debe proporcionar seguridad.</li></ul> <p> 24. BENEFICIOS </p> <ul><li>Proporciona un mecanismo de colaboracin transparente entre grupos dispersos, tanto cientficos como comerciales.</li></ul> <ul><li>Posibilita el funcionamiento de aplicaciones a gran escala.</li></ul> <ul><li>Facilita el acceso a recursos distribuidos desde nuestros PCs.</li></ul> <ul><li>Todos estos objetivos y beneficios se engloban en la idea de "e-Ciencia".</li></ul> <ul><li>2004 IDC llegaba a la conclusin de que la media de utilizacin de las plataformas de servidor basadas en procesadores x86 era slo del 15%, mientras que Gartner Dataquest, ese mismo ao, consideraba que, si la tecnologa grid pudiera aumentar el porcentaje de uso de las capacidades de los servidores hasta el 90%, las empresas europeas podran ahorrar hasta 4,5 millones de dlares anuales</li></ul> <p> 25. SEGURIDAD </p> <ul><li>Estos recursos se distribuyen en la red de forma transparente pero guardando unas pautas de seguridad y polticas de gestin de carcter tanto tcnico como economico</li></ul> <p> 26. Proyectos GRID 27. </p> <ul><li>Edonkey, Emule o Limewire</li></ul> <ul><li>Las Grid y Peer-to-peer (P2P) tienen mucho en comn y especialmente la idea bsica de comparticin de recursos.</li></ul> <ul><li>Entre las caractersticas diferentes podemos ver la P2P como mas annima y generalizada en ordenadores de usuarios de Internet, mientras que las Grids nacen de una estructura de nodos ms controlada y jerarquizada en centros cientficos.</li></ul> <ul><li>Otro proyecto tambin muy usado es Seti@Home. ste cuenta con miles de PCs repartidos por Internet que ceden tiempo de sus procesadores, ciclos de proceso desocupados, para analizar seales buscando patrones inteligentes extraterrestres. </li></ul> <ul><li>Grid es un paso ms all de Internet, pues incorpora gran ancho de banda, alta velocidad de procesado, y bases de datos de gran tamao con recursos disponibles para la industria, los cientficos y los ciudadanos en general.</li></ul> <ul><li>Se relaciona el concepto de grid con la nueva generacin de Internet. El nuevo protocolo de InternetIPv6permitir trabajar con una Internet ms rpida y accesible.</li></ul> <ul><li>El primero de estos proyectos revolucionarios, conocido por Distributed.net, emplea miles de ordenadores distintos para crackear cdigos de encriptacin (RC5-64, CSC, DES-III, DES-II-1, DES-II-1, RC5-56, etc.)</li></ul> <p> 28. </p> <ul><li>El primero de estos proyectos revolucionarios, conocido por Distributed.net, emplea miles de ordenadores distintos para crackear cdigos de encriptacin (RC5-64, CSC, DES-III, DES-II-1, DES-II-1, RC5-56, etc.)</li></ul> <ul><li>El segundo y ms popular de todos los proyectos de computacin distribuida de la historia es SETI@home, cuyo objetivo, hasta su finalizacin en diciembre de 2005, era la bsqueda de vida extraterrestre mediante la deteccin de su tecnologa de comunicaciones, buscando patrones que demuestren inteligencia en las ondas de radio procedentes del espacio.</li></ul> <ul><li>integrado en Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), una iniciativa con objetivos similares.</li></ul> <p> 29. Proyecto Crossgrid </p> <ul><li>Modelado y simulacin de regiones susceptibles de inundaciones para predecir inundaciones y/o proporcionar datos a equipos de crisis en caso de </li></ul> <ul><li>inundacin. </li></ul> <p> 30. SOLUCIONES COMERCIALES </p> <ul><li>La Enterprise Grid Alliance(EGA):. Es un consorcio abierto enfocado en el desarrollo y promocin de soluciones de mallas empresariales</li></ul> <ul><li>Sun Microsystems: El software Grid Engine de Sun hace ms fcil agregar mquinas al Grid y automticamente toma ventaja de la energa incrementada, por lo que ahorra tiempo y recursos a travs de un Grid rpido, eficiente y confiable para el manejo y despliegue. </li></ul> <ul><li>Andago: Con el objetivo de acercar la tecnologa Grid a los entornos industriales y de negocio,</li></ul> <p> 31. TENDENCIAS</p> <ul><li>Los nuevos estndares para comunicaciones de objeto a objeto simplifican la construccin de redes multimarca y multiaplicacin. </li></ul> <ul><li>La disponibilidad de microprocesadores de alto rendimiento permiten desplegar grandes aplicaciones sobre mltiples sistemas de bajo coste, en vez de sobre un nico sistema de rango medio. </li></ul> <ul><li>La tecnologa de networking de alta velocidad, cada vez ms barata, proporciona mayores niveles de rendimiento cuando se despliega en arquitecturas TI distribuidas.</li></ul> <p> 32. CASOS DE EXITO </p> <ul><li>entornos de negocio, se encuentra, en Espaa, el SCH.</li></ul> <ul><li>sacar de grid para clculos financieros complejos. Bank of America asegura haber ahorrado decenas de millones de dlares en tres aos con la tecnologa.</li></ul> <ul><li>Novartis AG, gracias a una inversin de 400.000 dlares en tecnologa grid de United Devices, ha obtenido ahorros de ms de 2 millones de dlares. Mediante la integracin de 2.700 PC con procesador Intel Pentium 4 ha conseguido una potencia de clculo superior a los 5 Teraflops, que ha sido fundamental para acelerar el desarrollo de sus nuevos frmacos. </li></ul> <p> 33. Ejemplo de interaccin: 34. Ejemplo 35. 36. LA GRID </p> <ul><li>Crear una Grid a nivel mundial que pueda ser fcilmente accesible por usuarios no especializados. </li></ul> <ul><li>Ejemplo: </li></ul> <ul><li>Tengo que exportar este vdeo de 5GB a otro formato. Voy a enviarlo a la Grid. </li></ul> <p> 37. </p> <ul><li>@LIS : Contribuir a reducir la brecha digital y a la cohesin social entre Europa y Amrica Latina </li></ul> <p> 38. eela</p>