Tiểu luận môn tính toán lưới CÔNG NGHỆ GRID COMPUTING VÀ ỨNG DỤNG

Điện toán lưới tạo ra một mô hình để giải quyết các bài toán tính toán lớnbằng cách sử dụng những tài nguyên rỗi CPU, thiết bị lưu trữ của một loạt cácmáy tính riêng rẽ, thường là máy để

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

  

-BÁO CÁO THU HOẠCH MÔN : TÍNH TOÁN LƯỚI

ĐỀ TÀI:

CÔNG NGHỆ GRID COMPUTING VÀ ỨNG DỤNG

MSHV: CH1101098 LỚP: CH-K6

TP Hồ Chí Minh – Năm 2013

LỜI MỞ ĐẦU

Tính toán phân tán là một nhánh nghiên cứu quan trọng trong tính toán hiệu năng cao (High Performance Computing) Năng lực xử lý của các máy tính ngày càng tăng, kết hợp với sự ra đời của các hạ tầng mạng tốc độ cao đã thúc đẩy sự phát triển của các hệ thống xử lý phân tán Mặt khác, nhu cầu tính toán của con người ngày càng cao, yêu cầu thời gian thực thi các ứng dụng phải được rút ngắn, do đó hiện nay có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực xử lý phân tán.

Cũng như các công nghệ tính toán khác, điện toán lưới (Grid Computing) ra đời xuất phát từ nhu cầu tính toán của con người Thực tế, ngày càng có nhiều bài toán lớn và phức tạp hơn được đặt ra và do đó cần phải có những năng lực tính toán mạnh mẽ hơn Có thể giải quyết vấn đề này bằng hai cách:

 Thứ nhất: Đầu tư thêm trang thiết bị, cơ sở hạ tầng tính toán (mua thêm máy chủ, máy trạm, siêu máy tính, cluster ) Rõ ràng cách làm này hết sức tốn kém.

 Thứ hai: Một cách thực hiện hiệu quả hơn đó là phân bố hợp lý các nguồn tài nguyên trong tổ chức hoặc thuê thêm các nguồn tài nguyên từ bên ngoài (với chi phí rẻ hơn nhiều so với việc đầu tư cho cơ sở hạ tầng tính toán) Đây là mục tiêu chính của điện toán lưới.

Điện toán lưới ra đời giúp cho việc phối hợp hoạt động của các hệ thống tính toán phân tán với nhau về mặt địa lý trở nên dễ dàng hơn So với công nghệ ra đời trước là máy tính cụm (cluster computing), công nghệ điện toán lưới có phạm vi phân tán và hoạt động rộng hơn Mỗi một cluster có thể trở thành một thành phần tính toán (node) trong hệ thống lưới Công nghệ lưới không đòi hỏi các thành phần phải có sự tương đồng với nhau về cấu trúc, năng lực xử lý Có thể xem môi trường lưới là một tập hợp rất nhiều các tài nguyên tính toán và có cấu trúc không đồng nhất Sử dụng công nghệ tính toán chúng ta có thể xây dựng một hệ thống bao gồm hàng trăm, hàng triệu bộ

xử lý.

Điện toán lưới là một trong những công nghệ mới trong lĩnh vực tính toán phân tán Điện toán lưới là đề tài được tập trung nghiên cứu bởi nhiều tổ chức lớn như IBM, Syn MicroSystems, Oracle … và trong các trường, viện nghiên cứu.

Nội dung của bài thu hoạch bao gồm 3 phần, chủ yếu lựa chọn và sắp xếp những nội dung then chốt nhất trong khoảng thời gian cho phép.

Giới thiệu tổng quan về lịch sử phát triển, các tổ chức, cũng như một số ứng dụng đã được triển khai thành công trên phạm vi toàn thế giới.

 II KIẾN TRÚC VÀ MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI.

Giới thiệu kiến trúc, cơ sở hạ tầng, các chuẫn cũng như các công cụ để xâydựng hệ thống điện toán lưới

 III KHẢO SÁT MỘT SỐ TT LẬP LỊCH ĐỂ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TOÁN LƯỚI

Giới thiệu một số thuật toán lập lịch như: OLB, MCT, Min-Min, Max-Min,Sufferage và X Sufferage nhằm năng cao hiệu năng tính toán trong hệ thống lưới.

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Học MáyTính - Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin đã đem hết tâm huyết của mìnhtruyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em

Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Phi Khứ đã truyền đạt kiến thức mônTính toán lưới qua đó giúp em có đầy đủ kiến thức để hoàn thành bài thu hoạch này.Nhân đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp

đã động viên tinh thần cho em trong suốt quá trình học tập của mình

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô Khoa Học Máy Tính cùng PGS TSNguyễn Phi Khứ dồi dào sức khỏe để thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyềnđạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

TP HCM, ngày 27 tháng 07 năm 2013

Học viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Lâm

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHỤ TRÁCH

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP HCM, ngày tháng năm 2013 Giảng viên phụ trách

(ký và ghi rõ họ tên)

PGS TS Nguyễn Phi Khứ

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHỤ TRÁCH 4

MỤC LỤC 5

I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN LƯỚI 9

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của công nghệ điện toán lưới 9

1.2 Điện toán lưới là gì ? 11

1.3 Điện toán lưới ra đời nhằm mục đích gì ? 15

1.4 Phân loại lưới tính toán 15

1.4.1 Lưới tính toán (Computation grid) 15

1.4.2 Lưới dữ liệu (Data grid) 16

1.4.3 Lưới kết hợp (Scavenging grid) 16

1.5 Các tổ chức hỗ trợ và phát triển điện toán lưới 17

1.5.1 Các tổ chức phát triển chuẩn lưới 17

1.5.2 Các tổ chức phát triển bộ công cụ framework và các middleware17 1.5.3 Các tổ chức xây dựng và sử dụng các giải pháp lưới 17

1.5.4 Các tổ chức đưa công nghệ lưới vào các sản phẩm thương mại 18

1.6 Giới thiệu một số mô hình tính toán khác 18

1.6.1 World Wide Web (Web Computing) 18 1.6.2 Các hệ thống tính toán phân tán (Distributed computing systems)18

1.6.3 Hệ thống tính toán ngang hàng (Peer - to - peer Computing Systems)

18

1.6.4 Hệ thống tính toán phân cụm (Cluster Computing Systems) 19

1.6.5 Công nghệ tính toán hiệu năng cao (High Performance Computing 19 1.7 Một số lợi ích khi sử dụng công nghệ Grid Computing 20

1.7.1 Khai thác, tận dụng các nguồn tài nguyên nhàn rỗi 20

1.7.2 Sử dụng bộ xử lý song song 21

1.7.3 Cho phép hợp tác trên toàn thế giới 21

1.7.4 Cho phép chia sẻ tất cả các loại tài nguyên 21

1.7.5 Tăng tính tinh cậy cho các hệ thống máy tính 21

1.7.6 Tăng khả năng quản trị các hệ thống 22

1.8 Các dự án nghiên cứu – phát triển công nghệ điện toán lưới trên thế giới22 1.8.1 Các dự án của các công ty đa quốc gia và các tổ chức quốc tế .22 1.8.2 Các dự án của vùng Châu Á – Thái bình dương 23

1.8.3 Các dự án của Châu Âu 24

1.8.4 Các dự án của U.K 25

1.8.5 Các dự án của Mỹ 26

II KIẾN TRÚC VÀ MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI 28

2.1 Kiến trúc của hệ thống điện toán lưới 28

2.1.1 Tầng Fabric (Tầng chế tác) 28

2.1.2 Tầng kết nối (Connectivity layer) 29

2.1.3 Tầng tài nguyên (Resource layer) 30

2.1.4 Tầng kết hợp (Collective layer) 30

2.1.5 Tầng ứng dụng (Application layer) 31

2.2 Cấu trúc một hệ thống lưới 31

2.3 Các chuẩn cho môi trường lưới 33

2.3.1 Tại sao phải xây dựng các chuẩn cho môi trường lưới ? 33

2.3.2 OGSA/OGSI và Grid Services là gì? 33

2.3.2.1 OGSA (Open Grid Services Architecture) 34

2.3.2.2 OGSI (Open Grid Services Infrastructure) 34

2.3.2.3 Grid Services 34

2.3.3 Chuẩn OGSA 35

2.3.3.1 Các thành phần cơ bản của OGSA 35

2.3.3.2 Các dịch vụ nền (Platform Services) 35

2.3.4 Chuẩn OGSI 36

2.3.4.1 Factory 37

2.3.4.2 Life cycle 37

2.3.4.3 State management 37

2.3.4.4 Service groups 37

2.3.4.5 Notification 37

2.3.4.6 Handle Map 37

2.3.5 Các tiêu chuẩn liên quan đến dịch vụ Web 38

2.4 Hạ tầng trong môi trường lưới 39

2.4.1 Yêu cầu về hạ tầng lưới 39

2.4.2 Yêu cầu về đặc tính của hệ thống lưới 39

2.4.3 Yêu cầu về quản lý tài nguyên 39

2.4.4 Yêu cầu bảo mật trong môi trường lưới 40

2.4.5 Hạ tầng an ninh mạng lưới 40

2.4.6 Lập lịch trong môi trường lưới 40

2.4.6.1 Giai đoạn 1: khai phá tài nguyên 41

2.4.6.2 Giai đoạn 2: lựa chọn tài nguyên 41

2.4.6.3 Giai đoạn 3: thực thi công việc 42

2.5 Giới thiệu một số công cụ điện toán lưới hiện nay 43

2.5.1 Bộ công cụ Globus 43

2.5.1.1 Giới thiệu về Globus Toolkit 43

2.5.1.2 Các chức năng chính của Globus Toolkit 43

2.5.1.3 Kiến trúc tổng quát của Globus Toolkit 44

2.5.2 Bộ công cụ gLite 45

2.5.2.1 Giới thiệu về gLite 45

2.5.2.2 Dịch vụ gLite cung cấp 46

2.5.2.3 Các ưu điểm khi xây dựng mạng lưới với gLite 47

2.5.3 Dự án Unicore 48

III KHẢO SÁT MỘT SỐ THUẬT TOÁN LẬP LỊCH ĐỂ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TOÁN LƯỚI 49

3.1 Giới thiệu bài toán lập lịch trong môi trường lưới 49

3.2 Các hướng nghiên cứu trong bài toán lập lịch 49

3.2.1 Hướng nghiên cứu hướng đến hiệu năng hệ thống 49

3.2.1.1 Thuật toán OLB (Opportunistic Load Balancing) 49

3.2.1.2 Thuật toán MET (Minimun Execution Time) 50

3.2.1.3 Thuật toán MTC (Minimun Completion Time) 50

3.2.1.4 Thuật toán Min – Min 51

3.2.1.5 Thuật toán Max – Min 52

3.2.1.6 Thuật toán Suffrage 53

3.2.1.7 Thuật toán Xsuffrage 54

3.2.2 Hướng nghiên cứu hướng đến hiệu năng kinh tế 54

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH SÁCH CÁC HÌNH

1.1 Quá trình ra đời Grid Computing 10 1.2 Mô hình Grid Computing 14

1.5 Compute Grid + Data Grid 17 2.1 Kiến trúc phân tầng của Grid so với kiến trúc phân tầng

2.2 Cấu trúc một hệ thống lưới do IBM đề xuất 32 2.3 Các chuẩn cho môi trường lưới 34 2.4 Mối quan hệ giữa OGSA va OGSI 36 2.5 Kiến trúc tổng quát của Globus Toolkit 44 2.6 Các dịch vụ gLite cung cấp 46

I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN LƯỚI

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của công nghệ điện toán lưới

Quá trình ra đời của công nghệ điện toán lưới như sau:

Hình 1.1 Quá trình ra đời Grid ComputingMặc dù công nghệ Grid vẫn còn khá mới mẻ, đặc biệt là tại Việt Nam Tuynhiên, ý tưởng về Grid đã xuất hiện từ những năm 60-70 của thế kỷ XX

Năm 1965, đã đề cập đến việc sử dụng năng lực tính toán như một tiện ích.Tương tự như hệ thống cung cấp điện, nước hiện đang được sử dụng trong cuộcsống hằng ngày

Cơ sở hạ tầng truyền thông của điện toán lưới là mạng Internet Sau khiWWW ra đời cuối những năm 80 đã tạo ra một cuộc cách mạng trong quá trình tínhtoán và chia sẻ thông tin trên mạng Giao thức HTTP cùng với trình duyệt ngôn ngữHTML đã cung cấp một cơ chế cho phép liên kết các văn bản và truy cập các thôngtin trực tuyến, dễ dàng và ở bất kỳ đâu

Networking:

TCP/IP

Communications:

The Internet &

The e-mail era

Tuy nhiên đó mới là những ý tưởng về Grid nhưng nguồn gốc của Grid chínhthức được xác định vào năm 1990, khi thuật ngữ “siêu tính toán” ra đời, dùng để mô

tả các dự án kết nối các trung tâm siêu máy tính của Mỹ nhằm kết hợp sức mạnhcủa nhiều siêu máy tính lại với nhau

Các nhà khoa học tại Argone National Labs thuộc đại học Chicago (Mỹ) lànhững người đầu tiên đề xuất ý tưởng về điện toán lưới Thuật ngữ lưới ở đây xuấtphát từ lưới điện (electricity grid), ngụ ý rằng bất cứ một thiết bị tương thích nàođều có thể gắng vào trong lưới và được xếp ở một mức tài nguyên nào đó mà khôngcần quan tâm đến nguồn gốc của tài nguyên đó Trong tương lai, điện toán lưới cóthể cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ đóng vai trò như các dịch vụ cơ sở hạtầng mà chúng ta sử dụng hằng ngày như: điện, nước,

Những khái niệm và công nghệ lưới bắt đầu phát triển từ các nghiên cứu củaFoster và Kesselman vào năm 1998

Lưới dữ liệu được bắt đầu năm 1999 với Globus Tookit 2.0+ Giai đoạn sau đó

là sự ra đời của kiến trúc dịch vụ lưới mở rộng (OGSA) vào năm 2001 và sản phẩmGlobus Tookit 3.0

Hiện tại điện toán lưới đang có xu hướng phát triển mạnh và được nhiều nhànghiên cứu quan tâm Trong đó, đáng chú ý là Globus Alliance (được sự tài trợ củamột vài trường đại học tại Mỹ như đại học Chicago, đại học Berkeley,…) và GlobalGrid Forum (các thành viên bao gồm các hãng lớn như IBM, SUN, Microsoft,…).Các nhóm này đã cố gắng chuẩn hóa công nghệ và giao thức tính toán để các thànhphần trong lưới có thể giao tiếp được với nhau

 Globus Alliance tạo ra bộ công cụ Globus Toolkit (GT) mã nguồn mở, baogồm các thư viện phần mềm và các dịch vụ cho phép người phát triển tạo racác ứng dụng lưới Thư viện GT cung cấp các hàm đảm bảo vấn đề như anninh, cơ sở hạ tầng thông tin, quản lý tài nguyên lưới, tính tin cậy, tính khảchuyển,

 Global Grid Forum quản lý các tiến trình chuẩn cho việc đặc tả kiến trúc cácdịch vụ lưới OGSA (Open Grid Service Architecture) và OGSI (Open GridService Infrastructure) Các chuẩn OGSA, OGSI và bộ công cụ GlobusToolkit giúp các nhà khoa học triển khai một cách thuận lợi các giải phápđiện toán lưới trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu ở Mỹ và Châu Âunhư: dự án tìm kiếm các tín hiệu ngoài trái đất SETI (Search forExtraerrestrial Intellegence), dự án về nghiên cứu bản đồ gen người, dự ánIPG (Information Power Grid) của NASA,

1.2 Điện toán lưới là gì ?

Mỗi tổ chức, mỗi cá nhân tùy theo quan điểm và hệ thống ứng dụng của mình

mà đưa ra định nghĩa khác nhau về lưới

Dưới quan điểm cá nhân của tiến sỹ Ian Foster và các đồng nghiệp thì "Mộtlưới là một hệ thống có các đặc trưng như tài nguyên được điều phối một cách phitập trung; sử dụng các giao thức chuẩn, mở và đa năng; cung cấp chất lượng dịch vụkhông tầm thường" - I Foster‘s Three-Point Checklist (HPCWIRE - 22.07.2002).Quan điểm này ngay lập tức làm dấy lên phản ứng của nhiều hãng giải pháp điệntoán bởi rất nhiều phần mềm được coi là “Grid” ở thời điểm đó không thể đáp ứnghết những tiêu chí mà Foster nêu ra

Trong bài báo “What is Grid ?” Ian Foster đưa ra 3 đặc điểm của một hệ thống Grid:

[1] Kết hợp, chia sẻ các tài nguyên không được quản lý tập trung.

Grid tích hợp và phối hợp các tài nguyên, người dùng thuộc nhiều vùngquản lý khác nhau, nhiều đơn vị khác nhau trong một tổ chức và nhiều tổ chứckhác nhau Công nghệ Grid tập trung giải quyết một số vấn đề bảo vệ tài nguyên,chính sách quản trị, chi phí, thành viên, … nảy sinh trong quá trình chia sẻ và sửdụng tài nguyên

[2] Sử dụng các giao diện và giao thức chuẩn, mang tính mở, đa dụng.

Điện toán lưới sử dụng các chuẩn mở để chia sẻ qua mạng những tàinguyên phức tạp (trên các nền tảng kiến trúc phần mềm, phần cứng và ngôn ngữlập trình khác nhau), nằm tại những điểm khác nhau tùy vào khu vực hành chính.Nói cách khác nó “ảo hóa” các tài nguyên tính toán.

Điện toán lưới thường bị nhầm với tính toán phân cụm, tuy nhiên có sựkhác nhau giữa hai kiểu tính toán này: cụm tính toán là một tập đơn các nút tínhtoán tập trung trên một khu vực địa lý nhất định Lưới tính toán gồm nhiều cụmtính toán và những tài nguyên khác (như mạng, các thiết bị lưu trữ)

[3] Cung cấp các dịch vụ có chất lượng cao.

Điện toán lưới tạo ra một mô hình để giải quyết các bài toán tính toán lớnbằng cách sử dụng những tài nguyên rỗi (CPU, thiết bị lưu trữ) của một loạt cácmáy tính riêng rẽ, thường là máy để bàn Hệ thống này được coi là một cụm

“máy ảo”, nhúng trong một môi trường liên lạc phân tán Điện toán lưới tập trungvào khả năng hỗ trợ tính toán giữa các khu vực hành chính, điều này làm cho môhình này khác biệt so với mô hình cụm tính toán và tính toán phân tán truyềnthống

Điện toán lưới cung cấp một giải pháp cho những bài toán về tính toán hiệunăng cao như tạo nếp protein, mô hình hoá tài chính, mô phỏng động đất và dựbáo khí hậu thời tiết, … Ngoài ra điện toán lưới còn có thể giúp các tổ chức,doanh nghiệp sử dụng tối ưu các tài nguyên CNTT và tạo ra các dịch vụ tính toántheo nhu cầu cho khách hàng thương mại, trong đó khách hàng chỉ phải trảnhững gì họ đã sử dụng giống như điện và nước

Điện toán lưới được thiết kế với mục tiêu giải các bài toán quá lớn cho mộtsiêu máy tính, trong khi vẫn giữ được sự linh hoạt đối với những bài toán nhỏhơn Vì vậy điện toán lưới cung cấp một môi trường đa người dùng

Mục tiêu thứ hai của điện toán lưới là khả năng khai thác tốt hơn nhữngnăng lực tính toán chưa được sử dụng và phục vụ cho những nhu cầu tính toánkhông ngừng của các bài toán khoa học lớn Điều này dẫn đến việc sử dụng các

cơ chế cấp phép an toàn, cho phép người dùng từ xa có thể điều khiển được cáctài nguyên tính toán

Khái niệm “tổ chức ảo” là một khái niệm rất quan trọng trong điện toánlưới Tổ chức ảo là một tổ chức được lập ra để giải quyết một vấn đề nào đó.Thành phần của tổ chức ảo bao gồm nhiều tài nguyên thuộc về nhiều tổ chứcthực khác nhau trong môi trường lưới cùng hoạt động vì một mục tiêu chung.Tùy theo mức độ của vấn đề cần giải quyết mà các tổ chức ảo có thể rất khácnhau về quy mô, phạm vi hoạt động và thời gian sống Hình phía dưới minh họa

về một tổ chức ảo Có một người dùng cần giải quyết một bài toán lớn về dự báothời tiết, anh ta thành lập một tổ chức ảo bằng cách thuê một số nguồn tài nguyênkhác nhau từ một vài tổ chức khác nhau Tương tự như vậy, một người dùng cầngiải một bài toán về dự báo tài chính, anh ta cũng thành lập một tổ chức ảo đểgiải quyết bài toán này

Hình 1.2 Mô hình Grid ComputingCòn dưới quan điểm của một số công ty và liên minh phát triển lưới uy tín trênthế giới thì điện toán lưới được định nghĩa như sau:

 Định nghĩa của Oracle: Điện toán lưới là việc liên kết nhiều máy chủ và

thiết bị lưu trữ thành một siêu máy tính nhằm tối ưu hóa được tính ưu việtcủa các hệ thống máy chủ cũng như hệ thống ứng dụng, nhờ đó giảm thiểuđến mức thấp nhất chi phí

 Định nghĩa của IBM: Điện toán lưới là một môi trường tính toán ảo Môi

trường này cho phép bố trí song song, linh hoạt, chia sẻ, tuyển lựa, tập hợpcác nguồn tài nguyên hỗn hợp về mặt địa lý, tùy theo mức độ sẵn sàng, hiệusuất, chi phí của các tài nguyên tính toán và yêu cầu về chất lượng dịch vụcủa người sử dụng

 Định nghĩa của liên minh điện toán lưới: Môi trường điện toán lưới được

hiểu như một hạ tầng kết nối hệ thống máy tính, hệ thống mạng, hệ thống cơ

sở dữ liệu được sở hữu và quản lý bởi nhiều tổ chức, cá nhân nhằm cung cấpmôi trường tính toán ảo duy nhất với hiệu năng cao cho người sử dụng.

1.3 Điện toán lưới ra đời nhằm mục đích gì ?

Điện toán lưới là một giải pháp tập hợp tài nguyên tính toán chi phí thấp đểthực hiện những bài toán lớn

Hệ thống tính toán cho phép bố trí song song, linh hoạt, chia sẻ, tập hợp cácnguồn tài nguyên hỗn hợp về mặt địa lý

Điện toán lưới có thể đạt đến quy mô toàn cầu và người sử dụng không cầnbiết vị trí nguồn tài nguyên

1.4 Phân loại lưới tính toán

1.1.1 Lưới tính toán (Computation grid)

Lưới tính toán là một loại của điện toán lưới, chủ yếu tập trung vào việc

sử dụng năng lực tính toán của lưới Ở loại lưới này, phần lớn các node là cácnhóm máy tính có năng lực tính toán lớn, để phục vụ cho việc tính toán bài toánlớn

Hình thức thực hiện là chia tác vụ tính toán lớn thành nhiều công việc nhỏthực thi song song trên các node của lưới Việc phân tán các tác vụ của lưới sẽlàm giảm đáng kể thời gian xử lý, và làm tăng khả năng tận dụng của hệ thống.Thông thường hệ thống chính sẽ chia khối dữ liệu cần xử lý thành các phầnnhỏ, sau đó phân phối đến các node trên grid Mỗi node thực hiện xử lý dữ liệu,kết quả trả về hệ thống chính, tại đây sẽ tổng hợp và trình diễn kết quả toàn cụccho người dùng

Hình 1.3 Computation grid

1.1.2 Lưới dữ liệu (Data grid)

Lưới dữ liệu sẽ tập trung vào việc lưu trữ và cung cấp khả năng truy xuất

dữ liệu của nhiều cá nhân, tổ chức khác nhau Người dùng không cần biết chínhxác vị trí dữ liệu khi thao tác với dữ liệu Các cơ sở dữ liệu, đặc biệt là các cơ

sở dữ liệu liên hợp đóng vai trò quan trọng trong lưới dữ liệu nhất là khi cónhiều nguồn dữ liệu và xuất hiện nhu cầu kết hợp các thông tin từ các nguồn dữliệu này Lưới dữ liệu có thể được sử dụng trong lĩnh vực khai phá dữ liệu (datamining), hoặc các hệ thống thương mại thông minh Trong trường hợp này,không chỉ có hệ thống file hay các cơ sở dữ liệu mà toàn bộ dữ liệu của tổ chứccần tập hợp lại Ở đây có thể kết hợp lưới dữ liệu và lưới tính toán

scavenging thường được dùng với nhiều máy tính để bàn Các máy tính sẽ đượckiểm tra định kỳ để xem khi nào bộ xử lý và các tài nguyên khác rảnh rỗi để

thực hiện các tác vụ grid Chủ nhân của các máy để bàn này sẽ được quyền xácđịnh khi nào thì sẽ chia sẻ máy tính của mình với mạng lưới.

Hình 1.5 Compute Grid + Data Grid

1.5 Các tổ chức hỗ trợ và phát triển điện toán lưới

1.5.1 Các tổ chức phát triển chuẩn lưới

 Diễn đàn điện toán lưới toàn cầu GGF: Có mục đích định nghĩa các đặc

tả cho điện toán lưới GGF được phát triển nhờ vào sự hỗ trợ, hợp tácgiữa khu vực công nghiệp và bộ khoa học

 Các tổ chức chuẩn hóa quốc tế như: OASIS (Organization for the

Advancement of Structure Information Standards), W3C (World WideWeb Consortium), IETF (the Internet Engineering Task Force) và DMTF(the Distributed Management Task Force)

1.5.2 Các tổ chức phát triển bộ công cụ framework và các middleware

Bao gồm các trường đại học, các viện nghiên cứu Các tổ chức này đã cho

ra đời nhiều bộ công cụ phát triển lưới như Legion, Condor, Nimrod, Unicore,Globus, …

1.5.3 Các tổ chức xây dựng và sử dụng các giải pháp lưới

Một số lưới tiêu biểu trên thế giới như: Nasa Information Power Grid củaNASA, Science Grid của bộ quốc phòng Mỹ, dự án EuroGrid của liên minh

Châu Âu với nhiều lưới con như Bio Grid, Metro Grid, Computer-AidedEngineering (CAD) Grid,…

1.5.4 Các tổ chức đưa công nghệ lưới vào các sản phẩm thương mại

Trong nhóm này có nhiều đại gia trong ngành công nghiệp máy tính nhưIBM, SUN, HP, …Các hãng này đưa ra nhiều giải pháp khác nhau dựa trên nềncông nghệ điện toán lưới

1.6 Giới thiệu một số mô hình tính toán khác

1.6.1 World Wide Web (Web Computing)

World Wide Web hiện nay đang phát triển mạnh mẽ và được sử dụng rộngkhắp Sử dụng các chuẩn mở và các giao thức mở (TCP, HTTP, XML, SOAP),WWW có thể được sử dụng để xây dựng các tổ chức ảo tuy nhiên nó thiếu một

số đặc tính quan trọng như các cơ chế chứng thực một lần, ủy nhiệm, các cơ chếphối hợp sự kiện

1.6.2 Các hệ thống tính toán phân tán (Distributed computing systems)

Các công nghệ tính toán phân tán hiện tại bao gồm CORBA, J2EE vàDCOM rất thích hợp cho các ứng dụng phân tán tuy nhiên chúng không cungcấp một nền tảng phù hợp cho việc chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên của tổchức ảo Khó khăn trong việc tương tác giữa các công nghệ, khai phá tàinguyên, đảm bảo an ninh và xây dựng động các tổ chức ảo

1.6.3 Hệ thống tính toán ngang hàng (Peer - to - peer Computing Systems)

Tính toán ngang hàng cũng là một lĩnh vực của tính toán phân tán Nhữngđiểm khác biệt chính giữa tính toán ngang hàng và điện toán lưới là:

 Cộng đồng người sử dụng mà chúng hướng tới: Điện toán lưới có cộng

đồng người dùng có thể nhỏ hơn, tuy nhiên tập trung nhiều vào các ứngdụng và có yêu cầu cao hơn về an ninh cũng như tính toàn vẹn của ứngdụng Trong khi hệ thống mạng ngang hàng có thể có số người dùng rất

lớn, bao gồm cả các người dùng đơn lẻ và các tổ chức tuy nhiên khôngđòi hỏi cao về an ninh, và mô hình chia sẻ tài nguyên cũng đơn giản hơn.

 Môi trường lưới liên kết các nguồn tài nguyên: Môi trường liên kết các

nguồn tài nguyên trong điện toán lưới mạnh hơn, đa dạng hơn và chặtchẽ hơn rất nhiều so với hệ thống tính toán ngang hàng

1.6.4 Hệ thống tính toán phân cụm (Cluster Computing Systems)

Điện toán lưới thường bị nhầm lẫn với tính toán phân cụm Tuy nhiên sựkhác biệt chính giữa hai kiểu tính toán này là một cụm tính toán là một tập đơncác nút tính toán tập trung trên một khu vực địa lý nhất định, trong khi một lướibao gồm nhiều cụm tính toán và những loại tài nguyên khác (như mạng, cácthiết bị lưu trữ)

1.6.5 Công nghệ tính toán hiệu năng cao (High Performance Computing

Để giải quyết những bài toán rất lớn và phức tạp người ta phải nghiên cứuxây dựng hệ thống siêu tính toán Các hướng nghiên cứu trong tính toán hiệunăng cao bao gồm:

 Nghiên cứu cơ chế tạo siêu máy tính tuần tự đơn bộ vi xử lý với tốc độrất cao Cách làm này gặp phải các giới hạn về vật lý như độ truyền dẫncủa bán dẫn, tốc độ điện từ, nhiễu điện từ, …

 Để khắc phục khó khăn trên, người ta nghiên cứu chế tạo các siêu máytính song song bao gồm nhiều bộ xử lý hoạt động song song trên mộtbảng mạch chủ Cách làm này đòi hỏi phải có những phần mềm tươngthích (hệ điều hành song song phân tán, trình biên dịch song song, ngônngữ lập trình song song ,…) để tận dụng năng lực tính toán của hệ thống.Tuy nhiên việc nghiên cứu chế tạo ra các siêu máy tính nói chung mới chỉđược thực hiện ở các nước phát triển và giá thành của một hệ thống siêu máytính như vậy (bao gồm cả phần cứng lẫn phần mềm hệ thống, công cụ phát triển) có thể lên đến hàng triệu đô la

1.7 Một số lợi ích khi sử dụng công nghệ Grid Computing

Dưới đây xin giới thiệu một số lợi ích cụ thể của việc áp dụng công nghệ điệntoán lưới, tùy vào tình huống cụ thể việc áp dụng công nghệ điện toán lưới đem lạinhững lợi ích khác nhau Vấn đề là phải hiểu rõ bản chất Grid, sử dụng tốt các công

cụ nhằm khai thác tốt nhất trong các tình huống cụ thể

1.7.1 Khai thác, tận dụng các nguồn tài nguyên nhàn rỗi

Việc khai thác, tận dụng các nguồn tài nguyên nhàn rỗi là lợi ích lớn nhất

mà grid mang lại và cũng là lợi ích dễ nhìn thấy nhất khi triển khai một hệthống grid Hầu hết các tổ chức đều có một lượng lớn các tài nguyên tính toánnhàn rỗi là các máy tính trong tổ chức của mình (bao gồm cả máy chủ) Cácmáy tính cá nhân thường chỉ sử dụng hết 5% thời gian xử lý CPU, ngay cả cácsever cũng thường rảnh rỗi Grid có thể tối ưu sử dụng các tài nguyên nhàn rỗinày theo nhiều cách khác nhau

Một chức năng nữa của grid đó là cân bằng sử dụng tài nguyên rất tốt.Một tổ chức thường gặp các vấn đề không mong đợi khi các hoạt động đòi hỏithêm nhiều tài nguyên Với grid, có thể chuyển hoạt động đến tài nguyên nhànrỗi khác, hoặc có thể thêm tài nguyên mới một cách dễ dàng, từ đó làm tăng khảnăng của hệ thống

Hệ thống lưới cho phép kết hợp nhiều không gian lưu trữ nhàn rỗi để tạothành một không gian lưu trữ lớn hơn, được cấu hình để tăng hiệu suất, độ tincậy hơn so với các máy tính đơn lẻ thông qua các cơ chế quản lý dữ liệu

Hệ thống lưới có thể quản lý nhiều loại tài nguyên, do đó có thể cho phéptheo dõi tổng quan về các hoạt động sử dụng tài nguyên trong một tổ chức lớn,

hỗ trợ hoạch định các chiến lược sử dụng tài nguyên

1.7.2 Sử dụng bộ xử lý song song

Khả năng sử dụng CPU song song là một đặc tính tuyệt vời của grid,ngoài việc hỗ trợ các nhu cầu tính toán của các nhà khoa học, sức mạnh tínhtoán do grid cung cấp có thể giúp giải quyết các bài toán đòi hỏi năng lực xử lýlớn trong các ngành y dược, tính toán tài chính, kinh tế và khai thác dầu, dự báothời tiết, công nghiệp vũ trụ,… và nhiều lĩnh vực khác.

1.7.3 Cho phép hợp tác trên toàn thế giới

Một trong những đóng góp quan trọng của công nghệ Grid Computing làcho phép và đơn giản hoá hợp tác chia sẻ, làm việc giữa một cộng đồng rộnglớn trên toàn thế giới

Các công nghệ tính toán phân tán trước đây cũng cho phép hợp tác nhưngchỉ trong một phạm vi nhỏ, còn Grid cho phép mở rộng trên phạm vi toàn cầukhi đưa ra những chuẩn quan trọng cho phép các hệ thống không đồng dạnglàm việc chung với nhau để tạo nên một hệ thống tính toán ảo cung cấp rấtnhiều dạng tài nguyên khác nhau

1.7.4 Cho phép chia sẻ tất cả các loại tài nguyên

Không chỉ cho phép chia sẻ các chu kỳ tính toán dữ liệu Ngoài ra, Gridcòn cho phép chia sẻ tất cả các loại tài nguyên mà trước đây chưa được chia sẻnhư băng thông mạng, các thiết bị đặc biệt, phần mềm, bản quyền và các dịch

vụ, …

1.7.5 Tăng tính tinh cậy cho các hệ thống máy tính

Hiện nay, các hệ thống tính toán sử dụng các phần cứng chuyên dụng, đắt

đỏ để tăng độ tin cậy Ví dụ, có thể sử dụng các “chip” có các mạch dự phòng

để có thể phục hồi lỗi khi có sự cố về phần cứng Một máy tính có thể sử dụngcác bộ vi xử lý đôi, cho phép “cắm nóng”, để khi có một vi xử lý bị hỏng, cóthể thay thế cái khác mà không làm ngưng hoạt động của hệ thống Các giảipháp này làm tăng độ tin cậy của hệ thống, tuy nhiên với chi quá đắt khi phụkiện đi kèm cũng phải nhân lên

Trong tương lai, các hướng tiếp cận mới để giải quyết vấn đề độ tin cậydựa nhiều hơn vào các công nghệ phần mềm hơn là các phần cứng đắt tiền Grid

là sự khởi đầu cho các công nghệ đó Các hệ thống trong Grid thường rẻ vàphân tán theo địa lý, do đó, nếu có sự cố về nguồn điện hay các lỗi hệ thốngkhác tại một vị trí, toàn bộ phần còn lại không bị ảnh hưởng

Các phần mềm quản trị Grid có khả năng thực thi lại công việc trên mộtnode khác khi phát hiện có lỗi trong hệ thống Nếu quan trọng hơn nữa, trongcác hệ thống theo thời gian thực, nhiều bản dự phòng của các công việc quantrọng có thể được chạy trên nhiều máy tính khác nhau trong Grid để đảm bảo độtin cậy tối đa

1.7.6 Tăng khả năng quản trị các hệ thống

Mục tiêu “ảo hóa” tất cả các tài nguyên và cung cấp giao diện quản lý đơnnhất các hệ thống hỗn tạp đem lại những cơ hội mới để quản trị tốt hơn trongcác cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin lớn, phân tán Bên cạnh đó đối với tầmquản lý vĩ mô có nhiều dự án sử dụng hạ tầng thông tin, grid cho phép quản lý

độ ưu tiên sử dụng tài nguyên của các dự án này

Trước đây mỗi dự án thường chịu trách nhiệm quản lý một số tài nguyên,thường xảy ra tình trạng các các tài nguyên của dự án này đang nhàn rỗi trongkhi dự án kia đang gặp vấn đề, thiếu tài nguyên do gặp các sự cố không lườngtrước được Với tầm nhìn rộng hơn do grid cung cấp các tình huống trên có thểđược giải quyết một cách dễ dàng

1.8 Các dự án nghiên cứu – phát triển công nghệ điện toán lưới trên thế giới

1.1.1 Các dự án của các công ty đa quốc gia và các tổ chức quốc tế

[1] IBM IntraGrid & Service on Demand www.ibm.com Hỗ trợ bởi IBM.

Mục đích: Kết nối các phòng thí nghiệm của IBM

[2] Hỗ trợ mô hình kinh doanh kiểu mới Oracle 10g www.oracle.com Hỗ trợ

bởi Oracle

Mục đích: Cơ sở dữ liệu trên nền Grid Computing.

[3] International Virtual Data Grid Laboratory (iVDGL) www.ivdgl.org Hỗ

trợ bởi NSF

Mục đích: Kiến tạo dữ liệu mạng lưới quốc tế để hỗ trợ các thí nghiệmquy mô lớn trên nền mạng lưới và ứng dụng mạng lưới

[4] Global Grid Forum www.ggf.org.

Mục đích: Cộng đồng quốc tế và là cơ quan chuẩn hoá trong lĩnh vực tínhtoán mạng lưới

Hội thảo GGF được tổ chức hàng quý

[5] Global Virtual Observatory Hỗ trợ bởi nhiều tổ chức vật lý thiên văn.

Xem U.K AstroGrid và U.S NVO

[6] Sun Grid Engine www.sun.com Hỗ trợ bởi Sun Microsystems.

Mục đích: Phát triển hạt nhân tính toán mạng lứơi cho máy chủ hỗ trợ bởiSun (Solaris, Linux)

[7] NSF MiddleWare www.nms.org Hỗ trợ bởi NSF.

Mục đích: Website chuyển giao công nghệ nền cho grid computing

[8] GLOBUS www.globus.org Hỗ trợ bởi NSF Tổ chức phi lợi nhuận do

một số chính phủ và công ty tài trợ để phát triển công nghệ và công cụtính toán mạng lưới

1.1.2 Các dự án của vùng Châu Á – Thái bình dương

[1] APGrid www.apgrid.net Hỗ trợ bởi E-Japan Là diễn đàn khu vực về các

công nghệ mạng lưới

[2] PRAGMA www.pragma-grid.org Hỗ trợ bởi NSF và các viện, trường Là

tổ chức liên kết các trường đại học, viện nghiên cứu trong khu vực để giảiquyết các vấn đề tầng trung của mạng lưới

[3] BioGrid www.biogrid.jp Hỗ trợ bởi E-Japan Ứng dụng công nghệ mạng

lứơi trong các lĩnh vực nghiên cứu sinh học, y học, dược phẩm

[4] EcoGrid www.ecogrid.org Hỗ trợ bởi chính phủ Đài Loan Dự án bảo vệ

môi sinh vùng núi

[5] NanoGrid www.kyushu-u.ac.jp Hỗ trợ bởi E-Japan Ứng dụng grid trong

nghiên cứu và phát triển vật liệu nano

[6] MolecularGrid Ứng dụng grid trong phân tích và phát triển vật liệu nano

của Hàn quốc

[7] N*Grid Hỗ trợ bởi Korea MIC Phát triển các ứng dụng cộng đồng

[8] Singapore National Grid Project Hỗ trợ bởi A*start Phát triển các ứngdụng Grid

[9] BioGrid IO-IT VN (http://biogrid.ioit-hcm.ac.vn): Hệ thống Grid nghiên

cứu về sinh học của phân viện CNTT Hồ Chí Minh

[10] EDAGrid (http://www.edagrid.cse.hcmut.edu.vn): Hệ thống Grid cấp đại

học của Đại học Bách Khoa TP.HCM

1.1.3 Các dự án của Châu Âu

[1] CrossGrid www.crossgrid.org Hỗ trợ bởi European Union Phát triển, cài

đặt và khia thác các thành phần mới của mạng lưới cho các ứng dụng tínhtoán tương tác, ứng dụng dữ liệu lớn

[2] DATATAG www.datatag.org Hỗ trợ bởi European Union Nghiên cứu và

phát triển công nghệ cho dự án transAtlantic Grid

[3] European Union (EU) DataGrid www.eu-datagrid.org Hỗ trợ bởi

European Union Kiến tạo và ứng dụng mạng lưới trong lĩnh vực vật lýnăng lượng cao, khoa học môi trường, sinh tin học

[4] Damien www.hlrs.de/organization/pds/projects/damien Hỗ trợ bởi

European Union Phát triển các thành phần chuẩn để tạo nên môi trườngtrung tầng (midle-ware) cho các ứng dụng mô phỏng và hiển thị phân tán

[5] European Grid of Solar Observatories (EGSO) Hỗ trợ bởi European

Union Kiến tạo kho dữ liệu ảo tạo lập bới các dữ liệu về mặt trời trong

các trung tâm dữ liệu trải rộng khắc Châu Âu trở thành tập hợp dữ liệumạng lứơi (Data Grid) www.mssl.ucl.ac.uk/grid/egso.

[6] EuroGrid & Grid Interoperability (GRIP) www.eurogrid.org Hỗ trợ bởi

European Union Kiến tạo các công nghệ giúp truy cập từ xa các các tàinguyên siêu tính toán và mã mô phỏng, tương tác với Globus

[7] Grid Resources for Industrial Applications (GRIA) Hỗ trợ bởi European

Union Thử nghiệm mạng lưới hướng ứng dụng, tập trung vào gia côngcác dịch vụ tính toán phân tích cấu trúc

[8] GridLab www.gridlab.org Hỗ trợ bởi European Union Ứng dung và phát

triển công nghệ Grid

[9] INFN Grid www.server11.infn.it/grid/ Hỗ trợ bởi chính phủ Ý Ứng

dụng và phát triển công nghệ Grid

[10] Unicore Hỗ trợ bởi chính phủ Đức Các công nghệ truy cập từ xa vào các

siêu máy tính

1.1.4 Các dự án của U.K

[1] AstroGrid http://www.astrogrid.org/ Hỗ trợ bởi U.K.eScience Program.

Xây dựng hạ tầng mạng lưới cho Đài thiên văn ảo, tích hợp giao tiếp vớiCSDL thiên văn và cho phép truy cập từ xa cũng như mô phỏng dữ liệu

[2] Comb-e-chem http://www.combechem.org/ Hỗ trợ bởi U.K eScience

Program Hỗ trợ tổng hợp của các mẫu phát âm bằng cách kết hợp cấu trúc

và nguồn dữ liệu bên trong hệ thống chia sẻ thông tin mạng lưới và môtrường chia sẻ kiến thức

[3] Discovery Net Hỗ trợ bởi U.K eScience Program Thử nghiệm e-Science

để xử lý dữ liệu với khối lượng lớn trong các lĩnh vực hoá sinh, nghiêncứu môi trường, v.v.v

[4] Distributed Aircraft Maintenance Environment Hỗ trợ bởi U.K eScience

Program Xây dựng hệ thống hỗ trợ quyết định dựa trên nền Grid để bảotrì động cơ máy bay http://www.cs.york.ac.uk/dame/

[5] Grid Enabled Optimisation & DesIgn Search for Engineering (GEODISE) http://www.geodise.org/ Hỗ trợ bởi U.K eScience Program.

Hỗ trợ truy cập dựa trên grid tới các kho tri thức, tối ưu hoá các công cụtìm kiếm, phân tích độ bền vững của các mẫu thiết kế

[6] GridPP www.gridpp.ac.uk Hỗ trợ bởi U.K eScience Program Tạo lập

và ứng dụng mô hình tính toán mạng lưới trong nghiên cứu vật lý hạt tử(Particle Physics) của U.K

[7] MyGrid www.mygrid.org.uk Hỗ trợ bởi U.K eScience Program Phát

triển và ứng dụng khoa học điện tử eScience trong sinh tin học

[8] Reality Grid http://www.realitygrid.org/ Hỗ trợ bởi U.K eScience

Program Hỗ trợ mô hình hoá và mô phỏng thực của các khối vật chất đặc

ở mức phân tử và hạt tử

[9] UK Grid Center www.grid-support.ac.uk Hỗ trợ bởi U.K eScience

Program Trung tâm hỗ trợ các các dự án Grid trên lãnh thổ U.K

1.1.5 Các dự án của Mỹ

[1] Access Grid www.accessgrid.org Hỗ trợ bởi DOE, NSF Tạo lập hệ

thống cộng tác trên mạng, sử dụng các công cụ hiển thị truyền thống

[2] DISCOM www.cs.sandia.gov/discom DOE Defense Programs Kiến tạo

hệ thống tác nghiệp Grid với khả năng truy xuất tới các phòng thí nghiệmchế tạo vũ khí của Bộ năng lượng Mỹ

[3] DOE Science Grid www.sciencegrid.org DOE Office of Science Kiến

tạo hệ thống tác nghiệp Grid với khả năng truy cập tới các tài nguyên vàứng dụng tại các phòng thí nghiệm của Bộ năng lượng Hoa kỳ và cáctrường đại học tham gia

[4] Earth System Grid (ESG) www.earthsystemgrid.org DOE Office of

Science.Cung cấp và phân tích các tập hợp mô hình khí hậu lớn phục vụcộng đồng dự báo thời tiết

[5] Fusion Collaboratory.www.fusiongrid.org DOE Office of Science Kiến

tạo phòng thí nghiệm hợp tác tính toán quốc gia cho nghiên cứu khuếchxạ

[6] Globus www.globus.org DARPA, DOE, NASA, NSF.Nghiên cứu xây

dựng hạ tầng và công cụ cho Grid dựa trên cộng đồng, mã nguồn mở, kiếntrúc mở của Grid

[7] Grid Research Integration Development & Support (GRIDS) Center.

www.grids-center.org NSF Tích hợp, triển khai, hỗ trợ của hạ tầng lớptrung cho nghiên cứu – giáo dục của NSF

www.hipersoft.rice.edu/grads NSF Nghiên cứu phương pháp luận, môhình khung phát triển ứng dụng mạng lưới

[9] Grid Physics Network (GriPhyN) www.griphyn.org NSF Nghiên cứu

-Phát triển công nghệ trong lĩnh vực phân tích dữ liệu của vật lý thựcnghiệm: ATLAS, CMS, LIGO, …

[10] Information Power Grid www.ipg.nasa.gov NASA Kiến tạo và ứng

dụng Grid cho khoa học hàng không vũ trụ

[11] Network for Earthquake Eng Simulation Grid www.neesgrid.org NSF.

Kiến tạo và ứng dụng Grid trong nghiên cứu động đất

[12] National Virtual Observatory (NVO) www.srl.caltech.edu/nvo NSF.

Kiến tạo và ứng dụng Grid để phân tích xử lý dữ liệu trong thiên văn

[13] Particle Physics Data Grid (PPDG) www.ppdg.net DOE Office of

Science Kiến tạo và ứng dụng mạng lưới nhằm phân tích dữ liệu trong vật

lý năng lượng cao và các thí nghiệm vật lý hạt nhân

[14] Sothern California Earthquake Center 2 www.scec.org NSF Hệ thống

mô hình hoá địa chất đầy đủ, sử dụng Grid và hệ thống dựa trên tri thức

[15] TeraGrid www.teragrid.org NSF Hạ tầng mạng kết nối bốn vị trí tài nguyên khoa học lớn của Mỹ với băng thông 40 Gb/s.

II KIẾN TRÚC VÀ MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI

2.1 Kiến trúc của hệ thống điện toán lưới

Lưới được xây dựng trên nền tảng kiến trúc mở và phân tầng Trong mỗi tầngcủa lưới, các thành phần chia sẻ những thuộc tính chung và được bổ sung nhữngtính năng mới mà không làm ảnh hưởng đến các tầng khác

Kiến trúc 5 tầng của Grid như sau:

Hình 2.1 Kiến trúc phân tầng của Grid so với kiến trúc phân tầng Internet

2.1.1 Tầng Fabric (Tầng chế tác)

Bao gồm các tài nguyên cục bộ phân tán trên mạng, chúng bị ràng buộcbởi cơ chế quản lý tài nguyên và cơ chế thẩm tra Tài nguyền của tầng Fabricgồm các nhóm sau: