Điện toán lƣới hoặc tính toán lƣới (grid computing) là một loại hệ thống phân tán, bố trí song song, cho phép linh hoạt chia sẻ, tuyển lựa và tập hợp các nguồn tài nguyên độc lập và rải rác về địa lý, tùy theo khả năng sẵn có, công suất, hoạt động, chi phí và yêu cầu về chất lƣợng dịch vụ của ngƣời sử dụng.
Tính toán lƣới có nghĩa là tất cả hoặc một phần của một nhóm máy tính, máy chủ và thiết bị lƣu trữ trong mạng doanh nghiệp, đƣợc “ảo hóa” (virtualize) thành một cỗ máy tính lớn. Vì tính toán lƣới giải phóng những khả năng tính toán không đƣợc sử dụng vào một thời điểm bất kỳ, chúng có thể cho phép các doanh nghiệp tăng cƣờng rất nhiều về tốc độ, sức mạnh xử lý thông tin và sự liên kết, thúc đẩy các quy trình tính toán mật độ cao. Trong khi đó, chi phí vẫn sẽ đƣợc giữ ở mức thấp vì tính toán lƣới có thể đƣợc xây dựng từ chính hạ tầng hiện có, góp phần đảm bảo sự huy động tối ƣu các khả năng tính toán.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tính toán lƣới cho phép ảo hóa các chức năng tính toán phân tán cũng nhƣ các nguồn xử lý, băng thông mạng và khả năng lƣu trữ, để từ đó tạo ra một hệ thống đơn đồng nhất, cho phép ngƣời sử dụng và các ứng dụng truy cập thông suốt vào các tính năng điện toán rộng lớn. Giống nhƣ ngƣời lƣớt web xem một nội dung thống nhất qua web, ngƣời sử dụng tính toán lƣới cũng nhìn thấy một máy tính ảo cực lớn duy nhất.
Trọng tâm của tính toán lƣới dựa trên một tập hợp mở của nhiều chuẩn và giao thức, ví dụ kiến trúc dịch vụ lƣới mở (OGSA), cho phép liên lạc qua nhiều môi trƣờng hỗn tạp và phân tán về địa lý. Với tính toán lƣới, các tổ chức và doanh nghiệp có thể tối ƣu hóa khả năng tính toán và các nguồn dữ liệu, tập trung chúng lại thành những khối sức mạnh lớn, chia sẻ chúng qua mạng và thúc đẩy sự phối hợp, tƣơng tác.
Giả dụ, khi một ngƣời có chiếc máy tính cá nhân tham gia đóng góp sức mạnh xử lý trong một mạng lƣới tính toán lƣới muốn chạy một ứng dụng đòi hỏi thêm sức mạnh xử lý thì công việc đang đƣợc giải quyết trên chiếc máy đó sẽ đƣợc tự động tái phân bổ tới một máy khác trong lƣới đang “rảnh rỗi” và không bị trƣng dụng sức mạnh tính toán vào công việc nào.
Xây dựng một lƣới (grid) có thể đơn giản nhƣ việc cho phép một số lƣợng nhỏ PC hoặc server hoặc mạng lƣu trữ tận dụng những khả năng chƣa đƣợc khai thác hết. Từ một quy mô triển khai ban đầu nhỏ, ngƣời sử dụng có thể dần dần hoặc lập tức mở rộng lƣới tùy theo nhu cầu của doanh nghiệp. Lƣới này không chỉ có thể liên kết các quy trình hoạt động của một bộ phận mà có thể phối hợp các phòng ban với nhau hoặc thậm chí liên kết sức mạnh hạ tầng của một số doanh nghiệp độc lập.
So với khái niệm bó (cluster) và điện toán phân tán khác, tính toán lƣới có điểm chung là đem gộp các nguồn sức mạnh tính toán lại thành m ột nhƣng khác ở chỗ nó không cần có sự giới hạn về không gian địa lý hay sự đồng nhất về hệ điều hành. Khác biệt cơ bản giữa khái niệm bó (cluster) với lƣới (grid) chủ yếu nằm ở phƣơng thức quản lý các nguồn tài nguyên. Đối với bó , việc phân bổ tài nguyên đƣợc thực hiện bởi một đối tƣợng quản lý tài nguyên trung tâm và tất cả các nút
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
(node) mạng hoạt động phối hợp với nhau nhƣ một nguồn đơn thống nhất. Đối với tính toán lƣới, mỗi nút có đối tƣợng quản lý tài nguyên riêng và các nguồn tài nguyên độc lập trong lƣới có thể trải rộng khắp một hoặc nhiều tổ chức.
Trên thực tế tính toán lƣới không phải là một cuộc cách mạng mới mà có thể coi nó là một bƣớc tiến hóa trong công nghệ điện toán phân tán, giống nhƣ công nghệ web , chia sẻ file ngang hàng và các công nghệ ảo khác. Tƣơng tƣ̣ nhƣ web , tính toán lƣới giảm bớt tính phức tạp khi mà nhiều ngƣời cùng khai thác một nền hoạt động thống nhất. Cái khác của nó đối với web chủ yếu là sự hỗ trợ liên lạc. So với mạng ngang hàng , tính toán lƣới có điểm chung là cho phép ngƣời sử dụng chia sẻ file nhƣng khác ở chỗ việc chia sẻ đó không chỉ là các file mà có thể là nhiều tài nguyên khác. So với các công nghệ ảo khác, điểm giống nhau của tính toán lƣ ới là cho phép ảo hóa các nguồn lực công nghệ thông tin. Điểm khác biệt giƣ̃a chúng là , đối tƣợng và mục tiêu của các công nghệ ảo là một hệ thống đơn thì tính toán lƣới cho phép ảo hóa những nguồn tài nguyên phân tán và vô cùng r ộng lớn.
Tóm lại, tính toán lƣới (grid computing) đặt trọng tâm vào việc chuyển tải một khối công việc (workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng và thực hiện tính toán. Một lƣới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn đƣợc chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, thực hiện đồng thời, đƣợc xem là một máy chủ ảo. Đó là một dạng của điện toán phân tán trong đó tồn tại một “siêu máy tính ảo”, là sự bao gồm một cụm mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thi những tác vụ cực lớn".
Nhƣ vậy, so với công nghệ điện toán đám mây, điểm giống nhau giữa chúng là cho phép ảo hóa các nguồn lực công nghệ thông tin mà không cần có sự giới hạn về không gian địa lý hay sự đồng nhất về hệ điều hành.
Điểm khác nhau giữa chúng là:
- Về kiến trúc: Tính toán lƣới tập trung vào việc tích hợp các tài nguyên có sẵn gồm phần cứng, hệ điều hành, cơ sở hạ tầng an ninh của các hệ thống còn điện toán đám mây hƣớng tới các cấp độ khác nhau của dịch vụ nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu của ngƣời dùng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Về mô hình tính toán: Grids không sử dụng mô hình tính toán bó, tốc độ tính toán chậm hơn còn điện toán đám mây sử dụng mô hình tính toán bó, tốc độ tính toán nhanh hơn.
- Về mô hình dữ liệu: Tính toán lƣới dùng các giao thức chuyên biệt để tìm kiếm các tài nguyên trên mạng để lƣu trữ còn điện toán đám mây dùng Data Center để lƣu trữ dữ liệu.
- Ảo hóa: Điện toán đám mây dùng công nghệ ảo hóa nhiều hơn tính toán lƣới. - Về phạm vi sử dụng: Tính toán lƣới chủ yếu hƣớng tới khoa học còn điện toán đám mây hƣớng tới thƣơng mại, quan tâm đến việc phục vụ nhu cầu của khách hàng thông qua việc cung cấp các dịch vụ theo nhu cầu của khách hàng.