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Grids Computacionais: Arquiteturas, Tecnologias e Aplicações
Alexandre Crescencio V. MonteiroLNCC/CNPq
Roteiro
• Conceituação• Características de Grids• Aspectos da Computação em Grid• Projetos em desenvolvimento• Perspectivas
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O que é um Grid?• Uma plataforma para execução de aplicações paralelas– Amplamente distribuída– Heterogênea– Compartilhada– Sem controle central– Com múltiplos domínios administrativos
O que é um Grid?• A metáfora da rede elétrica
Grid Computacional(fonte de recursos
computacional)
Grid Computacional(fonte de recursos
computacional)
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requisições requisições requisições
Exemplo: Laboratórios de universidades
Aspectos da Computação em Grid
• Além das questões de praxe em computação paralela, Computação em Gridadiciona os seguintes aspectos:
1. Escalonamento de Aplicação2. Acesso e Autenticação 3. Economias Grids4. Imagem do Sistema
1- Work Queue withReplication
• Solução de escalonamento para aplicações independentes
• Não depende de informação sobre o Grid ou sobre as tarefas
• Envia uma tarefa para cada máquina disponível
• Quando não há mais tarefas para enviar, as ainda em execução são replicadas
• Eficiente, mas desperdiça ciclos
2-Acesso e Autenticação• Com vários domínios administrativos, como
se dá acesso e autenticação?• Idealmente gostariamos de ter um loginúnico– E propagável para os processos que criamos
• Segurança é um aspecto muito importante aqui
4-Imagem do Sistema• Imagem do sistema são as abstrações que
nos permite lidar com um sistema computacional– Arquivo, diretório, processo, usuário, grupo, etc
• Com vários domínios administrativos, a imagem do sistema é heterogênea– Complica tremendamente o uso do Grid
• Soluções– Novas asbtrações para se lidar com o Grid[exemplo: MyGrid]
Globus• Conjunto de serviços para Computação em Grid
• Solução mais famosa e mais amplamente usada
• Evoluindo para integração com WebServices• Não é uma solução completa (out of the box)
– Falta escalonamento de aplicação, imagem do sistema, economias grid
MyGrid• Solução completa para aplicações independentes
• Meu Grid são todas as máquinas que eu posso acessar
MYGRID
Grid Machine
Grid MachineHome Machine
Gateway
Grid MachineGrid MachineGateway
PC CLUSTERPetropolis UNISANTOS
UFRJ
Modelagem molecular• Estudo de mutantes da protease do HIV-I em
cooperação com o Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – IBCCF/UFRJ
• Cleverson A. Veronez• Carla Osthoff• Pedro Pascutti
60 tasks de 10 minutos1proc=1800 minutos57proc=30 minutos
Modelagem molecular• Estudo de enovelamento de proteínas cooperação com o Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – IBCCF/UFRJ
• Flávia Agostini• Carla Osthoff• Pedro Pascutti
• 8000 tasks de 20 minutos cada• 1 proc = 17 dias• 40 procs= 14 horas
Sensoriamento remoto• Devido ao grande desafio de administração dos sistemas ecológicos, econômicos e sociais do Brasil, foi proposta a Rede Temática de Pesquisa emModelagem Ambiental da Amazônia (Geoma) parapredizer a dinâmica dos sistemas ecológicos e sócio-econômicos
• Desenvolvimento de um protótipo capazde processar em paralelo uma imagemde satélite
Imagen C4096 1proc= 101.400seg8proc= 2.997seg
A Grid computing Testbed for EM algorithm financial market
applications
vXY += βREGRESSION MODEL
50 matrizes de 100 000 X 100 000 de 40 minutos de proc.
1 proc= 2650 minutos54 procs= 53 minutos
Perspectivas• Computação em Grid sendo aplicada em outros contextos, além de PAD• Grid services• Portal de modelagem molecular
Grupo de trabalho do LNCC• Carla Osthoff; • Cleverson A. Veronez;• Flávia Agostini;• Patrícia Barros;• Patrícia Bittencourt;• Cristiane Oliveira• Alexandre C.V. Monteiro;• Alison Neumam;• Laura Borma;• Fabiano Saldanha;• Erica Remer.
PUBLICAÇÕES 2003
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Contato
Alexandre Crescencio V. Monteiro
Laboratório Nacional de Computação CientíficaAv. Getúlio Vargas – 333 Sala 1A 09 Quitandinha
Tel: 2233- 6143