Denne artikel stammer fra det trykte Computerworlds arkiv. Artiklen blev publiceret den Computerworld d. 25. april 2002.
Grid-computing er på vej til at få sit gennembrud. Over hele verden arbejder forskerne på at koble supercomputere sammen med højhastighedsnetværk, så regnekraften udnyttes optimalt.
Vi er endnu ikke nået til science fiction-forfatternes våde drøm endnu, men resultaterne fra flere forsøg med grid-computing viser, at idÈen med at koble alle verdens computere sammen til Èn stor supercomputer ikke længere er så langt ude i fremtiden.
En traditionel supercomputer er en kostbar affære. Derfor ser vi allerede, at de moderne supercomputere udvikler sig i retning af klynger af almindelige pc'er. Således er den nyeste supercomputer på det europæiske center for højenergifysik CERN i Schweiz en stor samling af pc'er forbundet i et højhastighedsnetværk.
Det næste skridt i den udvikling er Grid-computing, som er øjeblikkets bedste bud på, hvordan forskningsinstitutioner, både private og offentlige, i fremtiden løser deres tunge regneopgaver på den mest økonomiske måde. Udbygningen af kraftige netværksforbindelser har betydet, at grid-teknologi ikke længere er ren teori, men teknikken har vist sin anvendelse i praksis.
- Vi har ikke bare set, at teknologien virker, men vi har bevist, at den kan løse rigtige opgaver, fortæller Fabrizio Gagliardi fra CERN og leder af EU's DataGrid-projekt.
Store kuglerammer
Resultaterne af de europæiske forsøg blev præsenteret i sidste uge, hvor det nordiske netværkssamarbejde Nordunet afholdt konference i København.
De områder, der sukker efter mere regnekraft er for eksempel den medicinske forskning, hvor de såkaldte proteinfoldninger og andre simuleringer hører til blandt de allertungeste regneopgaver. Men også de områder, hvor enorme datamængder skal analyseres, som for eksempel højenergifysik, klimaforskning eller geologiske målinger i olieindustrien, vil med grid-teknologi kunne få resultaterne hurtigere.
- Naturvidenskabelig forskning kræver stadig mere og mere intensiv databehandling. Derfor er vi nødt til at udvikle holdbare modeller for et samarbejde om deling af regnekraft, siger Fabrizio Gagliardi.
Netværket er afgørende
Forudsætningen for at bygge et grid er lynhurtige netværksforbindelser. EU's grid-projekt har således udnyttet, at det europæiske forskningsnetværkssamarbejde GEANT i 2001 udbyggede sit backbone til 10 Gbps. Det er især et kraftigt prisfald på netværksudstyr og teleselskabernes massive investeringer i backbone, der har gjort det muligt at udvide kapaciteten. I det tilsvarende nordiske samarbejde har man ligeledes kunne udbygge netværket til 2,5 Gb/s.
- Takket være faldende priser på netværksudstyr og den teknologiske udvikling, så har vi fået den dobbelte kapacitet for den halve pris, siger Peter Villemoes, formand for Nordunet.
Selvom et globalt super-grid vil åbne helt nye muligheder for forskningen, så er der endnu store udfordringer, der skal løses, før et grid vil kunne anvendes kommercielt.
- Fortrolighed er afgørende. Selvom de konkrete beregninger holdes hemmelige, så kan det afsløre meget om eksempelvis et medicinalfirmas forskning, hvis man kan se i hvilket område af en global, offentlig gen-database, de søger, forklarede professor Robin Sharp fra DTU på Nordunet 2002 konferencen.
Et eksempel på, hvor meget datakraft og båndbredde, der står på forskernes ønskeliste, finder man hos radioastronomerne. Selvom datamængden fra et enkelt radioteleskop er en dværg sammenlignet med de data, der spyttes ud fra CERN's partikelaccelerator, når protoner og antiprotoner kolliderer, så er fremtidsplanerne ikke mindre ambitiøse. Et netværk af radioteleskoper over hele Europa skal kobles sammen, for at udnytte en teknik, der hedder interferometri. Den teknik kan bruges til at skabe et virtuelt teleskop, som har en diameter, der svarer til afstanden mellem teleskoperne. Europas største radioteleskop er Effelsberg i Tyskland, hvor parabolen er 100 meter i diameter. Men forbinder man det med en supercomputer og eksempelvis Jordell Bank radioteleskopet i England, kan man opnå en billedopløsning som et teleskop med en diameter på mere end 500 kilometer.
Skal man i praksis koble alle større radioteleskoper i Europa sammen, så kræver det dog kraftige netværksforbindelser. I dag lagres data fra teleskoperne på bånd med omkring 1 Gb/s, når teleskopet er i drift. Det er vel at mærke data med en struktur som "hvid støj" og kan derfor ikke komprimeres. Båndene fragtes i bil til det centrale datacenter i Holland, som samlet modtager 300 Terabytes om dagen. Ved at omlægge datatrafikken fra lastbiler til fiberkabler bliver astronomerne ikke bare i stand til at simulere et gigantisk radioteleskop, de kan også gøre det med få minutters varsel og følge en eksploderende stjerne minut for minut.
Yderligere information:
www.nordu.net
www.eu-datagrid.org
www.geant.net
Boks:
Grid-computing
Grid-computing går ud på, at man kobler supercomputere sammen, som fysisk kan stå mange hundrede kilometer fra hinanden. Med flere supercomputere i et netværk kan man klare beregninger, som ville være for tungt for Èn enkelt supercomputer. Men selv opgaver, der i dag klares af computerne på de enkelte forskningsinstitutioner vil få gavn af et grid. Når flere supercomputere deles om opgaven, kan data behandles hurtigere og resultatet ligger klar væsentligt hurtigere, end hvis blot en enkelt maskine skal tygge sig igennem dem.
