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Infraestructura computacional: Computación en grid
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Se hace una presentación de grid computing y su uso particular en el área de bioinformática.

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Infraestructura computacional: Computación en grid Infraestructura computacional: Computación en grid Presentation Transcript

  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES 2010 Infraestructura Computacional: Computación Grid Mario VillamizarGrupo de Tecnologías de Información y Comunicación (COMIT) Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación Universidad de los Andes, Bogotá D.C., Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES AgendaComputador Personal y ServidoresCluster ComputingGrid ComputingGrid Computing en Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES AgendaComputador Personal y ServidoresCluster ComputingGrid ComputingGrid Computing en Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONESUn Sistema Computacional Tomado de: Cisco CCNA Discovery 1.0
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONESUn Sistema Computacional (2)
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Esquema de Trabajo de Un Investigador Tengo que ejecutar 300 trabajos, cada uno toma 4 horas de procesamiento. ¿Espero 1200 horas (50 días) para obtener resultados?Un investigador puede aprovechar todas las capacidades computacionales de su equipo de escritorio o portátil.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONESServidor de Cómputo
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Servidor de Cómputo (2) Trabajo 1 Trabajo 2 Un servidor mejora las capacidades ….. computacionales que tiene un investigador. Trabajo N ServidorSin embargo, en el nuevo servidor ahora se requieren ejecutar 2000 trabajos(N=2000) que tienen un tiempo de ejecución promedio de 3 horas.Tiempo de procesamiento total = 6000 horas = 250 días de procesamiento.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES AgendaComputador Personal y ServidoresCluster ComputingGrid ComputingGrid Computing en Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Cluster ComputingUna organización compra y administra un conjunto de servidores (10s-10000s) para soportar sus requerimientos computacionales.Se agrupan grandes capacidades de cómputo (procesamiento,almacenamiento, memoria RAM, redes de alta velocidad).
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Cluster Computing (2) Investigador Nodo Maestro Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo NSe utiliza un planificador de colas de trabajos para que este se encargue dedistribuir los trabajos entre los diferentes servidores.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Cluster Computing (3) Ing. Química Ing. Industrial ds Bioinformática Física de Altas EnergíasCluster computing permite que cada organización utilice su infraestructuracomputacional para soportar los proyectos de sus grupos de investigación.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES AgendaComputador Personal y ServidoresCluster ComputingGrid ComputingGrid Computing en Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Mayores Necesidades de Cómputo 50M de sensores 600M de colisiones por segundo 50M de señales por colisión 150K DVD por segundo 15 PB por año por experimento 7.000 físicos colaborando en 80 paísesEl proyecto LHC (Large Hadron Collider) del CERN (European Organizationfor Nuclear Research) para crear el acelerador y colisionador de partículasmás grande del mundo.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing Trabajo 2 Trabajo 3 Trabajo 1 Investigador Trabajo 4 Trabajo N ……...Un infraestructura grid es creada y administrada por varias organizacionesque conforman una organización virtual (VO) que tiene un objetivo común.Cada organización aporta un conjunto de recursos (cómputo, recursoshumanos y físicos, etc.).
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing (2) Trabajo 2 Trabajo 3 Trabajo 1 Investigador Trabajo 4 Trabajo N ……...Un grid es una arquitectura basada en estándares para compartiraplicaciones y recursos que hace posible que sistemas y aplicacionesheterogéneas compartan recursos de cómputo y almacenamiento de maneratransparente [The grid report]
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing (3)Infraestructuras Grid a Nivel Infraestructuras Grid Latinoamérica Mundial y Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Ventajas de las Infraestructuras Grid ComputingFortalecimiento de la capacidad investigativa de los países.Aporte de la ciencia a problemas nacionales.Posibilidad de participar en redes internacionales.Creación de comunidades de investigación y ciencia.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONESRetos en las Infraestructuras Grid Computing
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONESSoluciones Para Construir y Crear Infraestructuras Grid Computing
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES AgendaComputador Personal y ServidoresCluster ComputingGrid ComputingGrid Computing en Colombia
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Colombia INSTITUCIÓN B / GRUPO DE INVESTIGACIÓN B Investigador Nodo Maestro INSTITUCIÓN A / GRUPO DE INVESTIGACIÓN A Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Investigador Nodo Maestro INSTITUCIÓN C / GRUPO DE INVESTIGACIÓN C Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Investigador Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Nodo Maestro Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Cada institución o grupo de investigación tiene su infraestructura decómputo. Los grupos no utilizan sus infraestructuras constantemente.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Colombia (2) INSTITUCIÓN B / GRUPO DE INVESTIGACIÓN B Investigador Nodo Maestro INSTITUCIÓN A / GRUPO DE INVESTIGACIÓN A Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Investigador Nodo Maestro Infraestructura Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Grid Computing INSTITUCIÓN C / GRUPO DE INVESTIGACIÓN C Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Investigador Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Nodo Maestro Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Nodo Esclavo Trabajo 1 Trabajo 2 ……. Trabajo N Se puede crear una infraestructura Grid Computing con el fin de agrupargrandes capacidades computacionales para una organización virtual (VO). Se pueden COMPARTIR recursos entre instituciones o grupos deinvestigación.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Colombia (3) Se está desarrollando el proyecto Grid Colombia que busca quediferentes instituciones a nivel nacional puedan compartir sus capacidadesde cómputo (compartir recursos cuando no son utilizados). Aprovechar la red de alta velocidad RENATA (Red Nacional Académicade Tecnología Avanzada). Unirse a proyectos desarrollados a nivel mundial. Permitir el desarrollo de proyectos de e Ciencia que requieran grandescapacidades de cómputo. Permitir que grupos de investigación o instituciones con bajos recursospuedan a acceder a los recursos disponibles en otras organizaciones.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Uniandes Desarrollo de una infraestructura grid institucional entre los diferentesgrupos de investigación (Proyecto Campus Grid Uniandes). Participación en infraestructuras y proyectos grid a nivel mundial como esel caso del LHC, EELA-2, EGEE. Desarrollo de proyectos que buscan aprovechar capacidadescomputacionales no utilizadas en los equipos de salas de cómputoconvencionales (UnaGrid).
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Uniandes (2) Se ha dado soporte a proyectos de diferentes áreas como:Ingeniería industrial: problema de optimización de rutas y elementos finitos.Ingeniería química: Bacillus thuringiensis.Bioinformática: Phytophthora infestans, Xanthomonas axonopodis pv.Manihotis y Café.Física de altas energías: CMS – LHC.Ingeniería civil: simulación de granos de arena.
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Uniandes (3) Framework para la ejecución transparente de aplicaciones y pipelines debioinformática en infraestructuras grid computing. INSTALLATION LONI Pipeline Users Authentication Storage Local Files Local Modules Local Workflows Local Data Sources Local Data Sinks User Database NFS Server LDAP LONI Pipeline Client Remote Files Server Modules Server Workflows Server Data Sources LAN/WAN Network Server Data Sinks LONI Pipeline Client Uniandes LONI Pipeline Server Opportunistic SGE LONI Pipeline Client Dedicated SGE Cluster Cluster LONI Pipeline Client BLAST HMMER InterPro Scan
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Grid Computing en Uniandes (4) Ejecución transparente de pipelines por medio de interfaces gráficas(GUIs) amigables al usuario (sin comandos).
  • GENÓMICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES!Gracias por su atención! ¿Preguntas?