Grid-Computing
] (englisch grid computing = Gitterberechnung) bezeichnet alle Methoden, die Rechenleistung vieler Computer innerhalb eines Netzwerks so zusammenzufassen, dass über den reinen Datenaustausch hinaus die (parallele) Lösung von rechenintensiven Problemen ermöglicht wird (verteiltes Rechnen). Jeder Computer in dem "Gitter" ist eine den anderen Computern gleichgestellte Einheit. Damit kann, zu deutlich geringeren Kosten, sowohl die Kapazität als auch die Rechenleistung heutiger Supercomputer übertroffen werden. Grid-Systeme skalieren sehr gut: durch Hinzufügen von Rechnern zum Netz oder Zusammenfassen von Grids zu Über-Grids erhöht sich die Rechenleistung in entsprechendem Maße.
Eine Vision des Grid-Computings ist das computing grid. Es ist vergleichbar mit dem power grid, also dem Stromnetz: Der Verbraucher von Rechenleistung stellt eine Verbindung zum Rechennetz her, so wie der Stromverbraucher zum Stromversorgungsnetz. Alles was hinter der Steckdose passiert ist für den Konsumenten verborgen, er verbraucht einfach Leistung. Eine alternative Vison ist die Virtuelle Organisation. Hier vereinen sich nicht nur die (Hochleistungs-) Computersysteme der Beteiligten um Rechenleistung zur Verfügung zu stellen sondern auch Datenbestände. Zugang zu solch einem Grid bietet meist ein Grid-Portal.
Die typischen Probleme bei denen sich Grid-Computing als Strategie anbietet sind solche, die die Leistung einzelner Computer überfordern. Dazu gehören beispielsweise die Integration, Auswertung und Darstellung von sehr großen Datenmengen aus der medizinischen oder der meteorologischen Forschung.
| Inhaltsverzeichnis |
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2 Grid-Projekte 3 Softwarearchitektur 4 Hardware 5 Firmen 6 Literatur 7 Siehe auch 8 Weblinks |
Geschichte
Die Anfänge des Grid-Computings liegen im High-Performance-Computing (HPC)-Bereich: dem parallelen Rechnen (parallel processing) in den 60ern und dem Clustering in den 70ern. Auch Aspekte des peer-to-peer (p2p) computing sind dem Grid sehr nahe.Grid-Projekte
Zum Beispiel das Krebsforschungsprojekt auf der Grid.org [1] Plattform, welches in Zusammenarbeit mit dem "Centre for Computational Drug Discovery" [1]der Oxford University sowie der "National Foundation for Cancer Research" [1] (NFCR) entstand, und bei dem nahzu drei Millionen PCs an der Sichtung von erfolgversprechenden Molekülen für Krebstherapeutika mitwirkten. Das laufende Projekt hat Ende 2004 mehr als 380.000 CPU-Jahre (Statistik) gerechnet. Das Programm, welches dabei auf dem Heimcomputer läuft, bedient sich dabei nur der nicht benötigten Rechenleistung des Prozessors, es entstehen also keine Performanceverluste. Am bekanntesten dürfte das SETI@home (Search for ExtraTerrestrial Intelligence at home)-Projekt sein. Es hilft bei der Suche nach Signalen in radioastronomischen Daten, die von außerirdischen Intelligenzen stammen könnten (Siehe auch: boinc www.boinc.de). Ein anderes bekanntes Grid-Computing-Projekt ist Folding at home, bei dem die Faltung von Proteinen berechnet wird. Darüberhinaus gibt es eine Vielzahl anderer, kleinerer Projekte.Softwarearchitektur
Sie basiert auf der von Ian Foster mitentwickelten Idee der Open Grid Service Architecture (OGSA). Grundidee dieser ist die Darstellung von beteiligten Komponenten (Rechner, Speicherplatz, Mikroskope,...) als Grid-Service (Web-Service der bestimmte Regeln befolgt). Inzwischen gibt es mit dem WSRF (dem Web Services Resource Framework) einen neuen, weniger objektorientierten Ansatz, der sich allerdings auch auf die Architektur von Web-Services auswirken soll.Hardware
Praktisch gesehen benötigt man an Hardware nichts weiter als einen Computer mit einer Netzwerkverbindung. Auf diesen Grid-Computern übernimmt eine Software das Lösen einer Teilaufgabe, die ein - in der Regel zentraler - Server zur Verfügung stellt. Dieser Server benutzt Software, die eine große Aufgabe in eine Anzahl von Teilaufgaben für alle Knoten im Grid aufspalten kann und die Teilergebnisse wieder zusammenfasst.Firmen
Auch die Giganten im Computersektor sind mit eigenen Projekten an der Erforschung und (kommerziellen) Nutzung von Grids beteiligt:Literatur
- Ian Foster, Carl Kesselman: The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure. 2. Auflage. Elsevier, o.O. 2004, ISBN 1-55860-933-4
- Anthony Hey, Geoffrey Fox, Fran Berman: Grid Computing: Making The Global Infrastructure a Reality. 1. Auflage. John Wiley & Sons, o.O. 2003, ISBN 0470853190
- Ahmar Abbas: Grid Computing: A Practical Guide to Technology and Applications 1. Auflage. Charles River Media, o.O. 2003, ISBN 1584502762
Siehe auch
Verteiltes Rechnen, Computercluster, BOINC, Java, JINI, CORBA, DCOM, Distributed ComputingWeblinks
- Übersicht über viele kleine und große Projekte (englisch).
- Im Gitter liegt die Kraft, Heise Artikel von der CeBit 2003
- Eurogrid des deutschen Wetterdienstes
- Global Grid Forum (englisch)
- The Globus Alliance (englisch)
- Open Grid Services Architecture - Data Access and Integration (englisch)
- CrossGrid project (englisch)
- UNiform Interface to COmputing REsources, Zusammenbindung deutscher Supercomputing-Zentren (englisch)
- unicore.sourceforge.net, UNICORE als Open Source
- EUROGRID baut auf UNICORE auf und soll es schließlich ersetzen (englisch)
- Condor® Project (englisch)
- Legion Project, objekt-orientierte Architektur für Grids (englisch)
- MoneyBee errechnet gemeinschaftlich Aktienkursprognosen
- Liste vieler Grid Computing Projekte mit kurzer Beschreibung und Forum
- Informationen zum Oracle Grid mit Buchempfehlungen und Forum
- Vier IT-Unternehmen starten Grid-Computing-Projekt, Heise Artikel
- Grid Group Deutschland, News zu Distributed-Computing
