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Introducción al Grid Computing

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Introducción al Grid Computing

  1. 1. Grid Computing Esteban Saavedra L´pez, Ph.D o CEO Opentelematics Internacional Bolivia jesaavedra@opentelematics.org http://jesaavedra.opentelematics.org http://esteban.profesionales.org Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 1 / 56
  2. 2. Supercomputaci´n basada en servidor o Algunos inconvenientes de la supercomputaci´n basada en servidor: o Falta de escalabilidad Equipos muy caros Mantenimiento muy caro Las demandas de c´lculo podr´ ser puntuales a ıan Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 2 / 56
  3. 3. Computaci´n cluster o Alternativa econ´mica a la adquisici´n de un o o multiprocesador/supercomputador. Mejor relaci´n coste/rendimiento (3-10 veces). o Mantenimiento caro y a menudo ineficiente. Modelo de programaci´n. o Alto coste de las comunicaciones con respecto a los multiprocesadores. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 3 / 56
  4. 4. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 4 / 56
  5. 5. Computaci´n Intranet o Ventajas Aumentar el aprovechamiento de los recursos inform´ticos a Ciclos de CPU a coste bajo Mejora de la escalabilidad Mejora de fiabilidad Facilidad de administraci´n o Facilidad de sustituci´n de equipos obsoletos o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 5 / 56
  6. 6. Computaci´n Intranet o Inconvenientes No pueden gestionar recursos fuera del dominio de administraci´n o No respetan las pol´ ıticas de seguridad y de gesti´n de recursos de las o organizaciones Protocolos e interfaces b´sicos no basados en est´ndares abiertos a a El unico recurso que gestionan es la CPU ´ Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 6 / 56
  7. 7. Grid Computing Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 7 / 56
  8. 8. Comparativa Definici´n o Mientras que la Web es un servicio para compartir informaci´n a trav´s de o e Internet, el GRID es un servicio para compartir potencia de c´lculo y a almacenamiento a trav´s de la red. e Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 8 / 56
  9. 9. Grid Definici´n o El t´rmino grid se refiere a una infraestructura que permite la integraci´n e o y el uso colectivo de computadoras de alto rendimiento, redes y bases de datos que son propiedad y est´n administrados por diferentes instituciones. a Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 9 / 56
  10. 10. Prop´sito o Definici´n o El prop´sito del grid es facilitar la integraci´n de recursos computacionales o o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 10 / 56
  11. 11. Elementos del grid El Grid implica la conjunci´n de: o Redes de alta velocidad Software de c´mputo especializado o Software y Hardware para almacenamiento masivo Software especializado para la administraci´n o Pol´ ıticas de acceso y protocolos est´ndares a Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 11 / 56
  12. 12. Grid Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 12 / 56
  13. 13. Caracter´ ısticas de un Grid Sencillo: uso intuitivo, comola web Transparente: desconocer su ubicaci´n f´ o ısica Agil: tiempo de respuesta aceptable Fiable: debe garantizar los resultados obtenidos Seguro: control de acceso a recursos de informaci´n o Permanente: siempre disponible Economico: Coste menor para infraestrusturas compartidas Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 13 / 56
  14. 14. Recursos a compartir De c´lculo a De almacenamiento De informaci´n o Todo recurso accesible por internet Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 14 / 56
  15. 15. Elementos Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 15 / 56
  16. 16. Almacenamiento distribuido Sistema distribuido y tolerante a fallos, que no solo permite el intercambio de archivos sino tambien ofrece servicios distribuidos como: Mensajeria instantanea Streaming de video Almacenamiento seguro de archivos (los ficheros perduran en el tiempo) Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 16 / 56
  17. 17. Computaci´n distribuida o Basado en la agregaci´n de potencia de calculo de PCs voluntarias, o conectadas mediante internet. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 17 / 56
  18. 18. Topologias Grid Intragid Grids locales en una organizaci´n o Basado en contactos personales Extragid Recursos corporativos basados en contactos de negocios Intergid Integracion de extragrids Basados en certificaciones Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 18 / 56
  19. 19. Razones para el uso de un Grid Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 19 / 56
  20. 20. Razones para el uso de un Grid (1) Razones relacionadas con la investigaci´n o Permite formas nuevas de investigaci´no Investigaci´n distribuida y en colaboraci´n o o Escalas y recursos de una magnitud sin precedentes Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 20 / 56
  21. 21. Razones para el uso de un Grid (2) Razones econ´micas o Reduce los costos de gerencia de los sistemas Recursos compartidos ? mejor utilizaci´n o Recursos contribuidos ? aumento de capacidad Recuperaci´n de desastres m´s baratos o a Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 21 / 56
  22. 22. Razones para el uso de un Grid (3) Razones computacionales Una nueva oportunidad para resolver el viejo problema Acabar con la ignorancia sobre resultados existentes Nueva escala, nueva din´mica, nuevos alcances a Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 22 / 56
  23. 23. Razones para el uso de un Grid (4) Razones organizativas Desarrollo end´geno de componentes de software o Instalar, operar y usar servicios complementarios Compartir la responsabilidad operacional Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 23 / 56
  24. 24. Razones para el uso de un Grid (5) Razones pol´ ıticas Estimula la innovaci´n o Promueve colaboraciones intramuros Promueve colaboraciones extramuros Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 24 / 56
  25. 25. Elementos de la arquietectura de grid Usuarios y organizaciones Proveedores de datos de conenido Proveedores de computo y conexion Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 25 / 56
  26. 26. Metacomputaci´n o Conjunto de sistemas cluster/superordenadores interconectados por red localizados en diferentes puntos geogr´ficos con el objeto de cooperar en a tareas intensivas computacionalmente. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 26 / 56
  27. 27. Grid Middleware La construcci´n de un Grid es posible gracias a un software especial que o permite la integraci´n de todos los distintos tipos de recursos que o participan en ´l. e Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 27 / 56
  28. 28. Proyectos cientificos de aplicaci´n o Estudio del genoma Simulaci´n molecular o F´ ısica de part´ ıculas Modelado del clima Observaci´n de la Tierra o Meteorolog´ ıa Criptograf´ ıa Astronom´ y espacio ıa Biomedicina Ciencia y tecnolog´ de materiales ıa Ciencias de la tierra Ciencias puras Tecnolog´ para la sociedad de la informaci´n ıas o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 28 / 56
  29. 29. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 29 / 56
  30. 30. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 30 / 56
  31. 31. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 31 / 56
  32. 32. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 32 / 56
  33. 33. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 33 / 56
  34. 34. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 34 / 56
  35. 35. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 35 / 56
  36. 36. Proyectos de Grid en el mundo Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 36 / 56
  37. 37. Proyectos Grid en el mundo AP GRID: Asia-Pacific Grid. 16 pa´ del ´rea. ıses a CLARA: Interconexi´n de redes acad´micas avanzadas nacionales de o e Am´rica Latina, junto con Europa (GEANT) y el Mundo. e CYTEDGRID: Tecnolog´ Grid como Motor del Desarrollo Regional. ıa 16 universidades de Latinom´rica, Portugal, y Espa˜a. e n EELA GRID: E-Infraestructure shared between Europe and Latin America. 22 instituciones de la Uni´n Europea y Am´rica Latina. o e GGF: Global Grid Forum. 400 organizaciones en m´s de 50 pa´ a ıses. GRAMA: Grid Acac´mica Mexicana. M´xico. e e PRAGMA: Pacific Rim Applications and Grid Middleware Assembly. 10 pa´ del ´rea. ıses a DUTCHGRID: Large-scale Distributed Computing in the Netherlands. Holanda. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 37 / 56
  38. 38. Gids de colaboracion voluntaria Climateprediction.net Compute Against Cancer Distributed Folding fightAIDS@Hole Folding@Home Genome@home LHC@home Mersenne Prime Search Screensaver Lifesaver SETI@home Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 38 / 56
  39. 39. Grids Comerciales HP: gran actividad como grid consulting, adem´s de desarrollos de a infraestructuras grid (Dreamworks) IBM: Grid Toolbox (basado en GT) Oracle: OGDK (Oracle Globus Development Kit) Sun Microsystems: Sun Grid Engine Enterprise Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 39 / 56
  40. 40. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 40 / 56
  41. 41. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 41 / 56
  42. 42. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 42 / 56
  43. 43. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 43 / 56
  44. 44. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 44 / 56
  45. 45. Beneficios Impacto cientifico: explotaci´n eficiente de centros y recursos o Impacto tecnolog´ ıco: abre nuevos mercados, nuevas formas de colaboraci´n y desarrollo de proyectos. o Impacto social: acceso para vencer a la brecha tecnolog´ ıca Retorno: desarrollo del conocimiento, mejora de infraestructuras. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 45 / 56
  46. 46. Principal aplicaciones en la educaci´n o E-Ciencia Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 46 / 56
  47. 47. E-Ciencia Definici´n o Se define como e-Ciencia el conjunto de actividades cient´ıficas que se desarrollan mediante la utilizaci´n de recursos geogr´ficamente distribuidos o a a los que se accede por medio de redes Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 47 / 56
  48. 48. Que es la E-Ciencia Conjunto de actividades cientificas desarrolladas mediante el uso de recursos distribuidos accesibles a trav´s de Internet. e M´s efectiva cuando se asocia a una colaboraci´n global (no solo a o individual). Simplifica el acceso a los recursos y aprovehca su utilizaci´n. o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 48 / 56
  49. 49. Nace como necesidad de Recursos de c´mputo masivo o Acceso a fuentes de datos distribuidos Uso de equipos especializados o costosos Intercambio y colaboraci´n entre especialistas o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 49 / 56
  50. 50. Conjeturas Se tiene una imagen idealizada de la metacomputaci´n o Ser´ posible llegar al punto del supercomputador ubicuo a Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 50 / 56
  51. 51. Objetivos de la E-Ciencia Dar soporte a las iniciativas de comunicaci´n cient´ o ıfica en acceso abierto de los investigadores de la Comunidad de Nacional e Internacional. Ofrecer un espacio de acceso abierto a la ciencia y el conocimiento. Incrementar la difusi´n, la visibilidad y el impacto de la investigaci´n o o cient´ ıfica nacional. Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 51 / 56
  52. 52. Interes de E-Ciencia Modelizar: Dise˜o, Simulaci´n n o Compartir: Informaci´n, Computaci´n o o Comprender: Conocimiento (Knowledge) Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 52 / 56
  53. 53. Aplicaci´n o Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 53 / 56
  54. 54. Que podemos hacer en nuestro pa´ ıs? Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 54 / 56
  55. 55. Preguntas Preguntas Preguntas, dudas, consultas, ... Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 55 / 56
  56. 56. Agradecimientos Gracias... Esteban Saavedra L´pez, Ph.D (Opentelematics) o Grid Computing May. 2008 56 / 56

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