گزارش فنی Grid Computing

فرمت :WORD                                                     تعداد صفحه :78

موضوع:

Grid Computing

Grid Computing

هدف Grid Computing به اشتراک گذاری منابع در یک محیط پویا و احتمالاً ناهمگن است . این منابع با سیاستهای مختلف در دسترس هستند . این "به اشتراک گذاری" عمدتاً برای اهداف محاسباتی برای مقاصد علمی است اما در موارد اقتصادی نیز کاربرد دارد . این منابع می توانند منابع گوناگونی از جمله CPU ، هارد دیسک ، نرم افزار و سنسورها باشند .

در این گفتار مفاهیم ، مزیت ها و کاربردهای Grid را بررسی می کنیم ، یک معماری برای Grid  معرفی می کنیم و مدل OGSA را بررسی می کنیم . یک مدل کلی برای برنامه نویسی تحت Grid  بیان می کنیم و جزئیات این مدل را برای مسائل Back-track بررسی می کنیم و درخت خاکستری را معرفی می کنیم . در نهایت مسئله ی N – وزیر را در محیط Grid  حل می کنیم و برای نشان دادن قدرت محاسبه ی موازی ، نتایج عمل ضرب ماتریس با استفاده از ده ماشین را بیان می کنیم .

واژه های کلیدی

Grid  ، Grid Computing ، مجازی سازی ، سازمان مجازی ، مسائل NP ، درخت خاکستری ، N- وزیر، OGSA ، پردازش موازی ، ریزکار .

فهرست مطالب

عنوان                                                                                        صفحه

مقدمه.............................................................................................................................................................

فصل یکم – Grid Computing چیست ؟.........................................................................................

فصل دوم – مزیت های Grid Computing ....................................................................................

2-1- استفاده مؤثر از منابع.................................................................................................................

2-2- قابلیت محاسبه موازی.................................................................................................................

2-3- منابع مجازی و سازمان های مجازی ........................................................................................

2-4- دسترسی به منابع اضافه ................................................................................................................

2-5- متعادل سازی استفاده از منابع...................................................................................................

2-6- قابلیت اطمینان ............................................................................................................................

2-7- مدیریت .............................................................................................................................................

فصل سوم- مفاهیم و معماری...........................................................................................................................

3-1- سازمان های مجازی و Grid...........................................................................................................

3-1-1- چالش های تکنیکی در به اشتراک گذاشتن ..........................................................................

3-1-2-سیر تکامل تکنولوژی Grid..........................................................................................................

3-2- معماری Gri........................................................................................................................................

3-2-1- Fabric : رابط هایی برای کنترل های محلی .....................................................................

3-2-2- Connectivity : برقراری ارتباط ساده و امن ...................................................................

3-2-3 Resource : به اشتراک گذاشتن یک منبع .....................................................................

3-2-4- Collective : هماهنگی چندین منبع ...................................................

3-2-5- Application......................................................................................................................

3-3- پیاده سازی معماری Grid .........................................................................................................

3-3-1-Globus Toolkit v2.0  ...................................................................................................

3-3-1-1- Fabric............................................................................................................................

3-3-1-2- Connectivity............................................................................................................

3-3-1-3-  Resource......................................................................................................................

3-3-1-4- Collective......................................................................................................................

3-3-2- Open Grid Services Architecture ...............................................................

فصل چهارم – مدلی برای برنامه نویسی ...............................................................................................

4-1 تعریف محیط و هدف ..................................................................................................................

4-2- المان ها .........................................................................................................................................

4-2-1- کار..............................................................................................................................................

4-2-2- قسمت کردن ...........................................................................................................................

4-2-3- ریزکار.........................................................................................................................................

4-2-4- منبع محاسباتی......................................................................................................................

4-2-5- زمانبند.........................................................................................................................................

4-2-6- ذخیره کننده ...........................................................................................................................

4-3- مدل برنامه نویسی ، به صورت شبه کد .................................................................................

4-3-1 – طرف منابع محاسباتی ...........................................................................................................

4-3-2- طرف زمانبند ............................................................................................................................

4-3-3- تقسیم کننده ..............................................................................................................................

4-4- فلوچارت و کمی از جزئیات برنامه نویسی ..................................................................................

4-4-1- فلوچارت طرف زمانبند ...............................................................................................................

4-4-2- فلوچارت طرف منبع محاسباتی .............................................................................................

4-5- روشی برای تقسیم کردن در مسائل   Back-track..............................................................

4-5-1- ساختمان داده ی گره ...............................................................................................................

4-5-2- درخت خاکستری .....................................................................................................................

4-5-3- قطع کردن درخت ......................................................................................................................

4-5-4 زمانبندی ......................................................................................................................................

4-5-5- نکات تکمیلی ..........................................................................................................................

فهرست شکلها

عنوان                                                                                                                        صفحه

شکل 1-1 – مراحل مجازی سازی.................................................................................................

شکل 2-1- Grid منبع نامتجانس و از نظر جغرافیایی از هم جدا را مجازی سازی می کند

شکل 2-2- کارها به جاهایی که بار کمتری دارند برده می شوند .............................................

شکل 2-3- پیکر بندی Grid در مواقع بحرانی ...........................................................................

شکل 2-4- مدیران می توانند سیاست های خاصی را تنظیم کنند ............................................

شکل 3-1- یک سازمان مجازی..............................................................................................................

شکل 3-2- سیر تکامل تکنولوژی Grid...............................................................................................

شکل 3-3- لایه های معماری Grid...................................................................................................

شکل 3-4- مثالی از مکانیزم Globus Toolkit................................................................................

شکل 4-1-المان های سیستم ................................................................................................................

شکل 4-2- قسمت های مختلف سیستم ..............................................................................................

شکل 4-3 – قسمتی از فلوچارت طرف زمانبند...................................................................................

شکل 4-4- فلوچارت طرف زمانبند........................................................................................................

شکل 4-5- طرف منبع محاسباتی.........................................................................................................

شکل 4-6- درخت متقارن و منابع متقارن...........................................................................................

شکل 4-7- درخت متقارن و منابع نامتقارن.........................................................................................

شکل 4-8- درخت نامتقارن و منابع متقارن........................................................................................

شکل 4-9- درخت نامتقارن و منابع نامتقارن......................................................................................

شکل 4-10- مراحل زمانبندی ...............................................................................................................

شکل 4-11 مراحل زمانبندی.....................................................................................................................

مراجع و منابع.........................................................................

مقدمه    

واژه ی Grid Computing در اواخر دهه نود در مورد ایجاد قابلیت دسترسی ساده به منابع محاسباتی مانند آنچه در مورد انرژی الکتریسیته در شبکه برق[1] وجود دارد توسط آقایانIan Foster  وCarl Kesselman  در کتاب “ The Grid : Blue print for new computing infrastructure ”  مطرح شد . آنها در آن کتاب در مورد Grid  این طور نوشتند :

" Grid محاسباتی یک زیر ساخت نرم افزاری و سخت افزاری است که قابلیت استفاده از تجهیزات محاسباتی را قابل اطمینان ، به صورت کم خرج ، فراگیر و سازگار فراهم می آورد .

در سال 2000 آنها با همکاری Steve Tuecke مقاله ای با عنوان “The anatomy of the grid”   نوشتند و در آنجا هدف از Grid  را اینگونه معرفی کردند :

" به اشتراک گذاری متوازن منابع برای حل مسئله در یک محیط پویا ، شامل یک سازمان مجازی تشکیل شده صنعت "

و بعد اضافه کردند که :

" به اشتراک گذاری منابع که ما از آن صحبت می کنیم ، مبادله ی فایل نیست . بلکه منظور ما دسترسی مستقیم به کامپیوترها ، نرم افزارها ، داده ها و دیگر منابع است . این به اشتراک گذاری تحت کنترل کامل صاحب منبع است . مجموعه ای از افراد و یا شرکت ها که این نوع به اشتراک گذاری را داشته باشند ، سازمان مجازی خوانده می شود "

بعداً آقای Foster  در مقاله ی  “ What is the grid ?”، Grid را سیستمی تعریف می کند

که سه ویژگی زیر را داشته باشد .

1. مجموعه ای از منابع هماهنگ که دارای یک مدیریت مرکزی نیستند .
2. از Interface ها و پروتکل های استاندارد ، باز و عام – منظوره بهره می برند .
3. کیفیت سرویسی[2] که کل سیستم ارائه می دهد بزرگتر از کیفیت سرویس هر کدام از منابع است .

تمام مفاهیم بالا در واقع Grid را از زاویه دید مختلفی بررسی می کنند ولی بصورت ساده هدف Grid به اشتراک گذاری منابع بصورت هماهنگ در یک محیط ( احتمالاً ) ناهمگن و پویا است .

---

[1]  Electric power grid

[2]  Quality of service (QOS)

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید