Grid Computing

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∗ When the network is as fast as the computer's internal links, the machine disintegrates across the net into a set of special purpose appliances.-- Gilder Technology Report, June 2000.

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∗ Recursos distribuidos a lo largo del mundo∗ Compute servers∗ Handhelds∗ File servers∗ Networks∗ Playstations, cell phones etc…

∗ Como tomar ventaja de ellos para simulacionescientificas/tecnlogicas?

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Grid Computing: Un Nuevo Paradigma ?

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Grid Computing

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∗ Extensión del Paradigma “Distributed Computing “∗ “ conecta los recursos de multiples computadoras para

trabajar simultaneamente en un único problema complejo “ (IEEE Computer Dec 01)

∗ Protocolos, Servicios y Aplicaciones que permiten una nueva forma de colaboración.∗ Recursos Globales disponibles para las comunidades de investigadores ∗“Access Grid” para comunicación y colaboración

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Grid

∗ “ A computational grid is a hardware and software infraestructure that provides dependable , consistent , pervasive , and inexpensive access to high-end computational capabilities “

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Grid

∗ Tecnología cuyo objetivo es la compartición de recursos en Internet de forma uniforme, transparente, segura, eficiente y fiable

∗ EL termino Grid se empezó a utilizar a mediados de los 90 en el mundo académico para denotar a Sistemas de Computación Distribuidos que pueden proveer servicios de computo bajo demanda de forma análoga a las redes de suministro eléctrico o de agua potable.

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Grid

A Grid is a system that...

1) ...coordinates resources that are not subject to a centralized control...

2) ...using standard, open, general-purpose protocols and interfaces...

3) ...to deliver nontrivial qualities of services.

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Una definición aceptada :

∗ Suministro eléctrico∗ Se produce más económicamente de forma centralizada∗ Se accede a través de una interfaz de conexión estandarizada∗ Se caracteriza por una métrica muy simple

∗ Grid∗ Los recursos computacionales son producidos más

económicamente de forma distribuida con clusters∗ Se caracterizan por una métrica altamente compleja∗ Se accede mediante interfaces de software en proceso de

estandarización

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Power Grid /Grid

∗ Computational Grid∗ Data Grid∗ Network Grid

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Clasificacion

∗ http://www.gridforum.org/∗ Organismo encargado de crear estándares de servicios y

protocolos para crear la infraestructura grid∗ Grupos de trabajo

∗ Aplicaciones y entornos de programación∗ Arquitectura∗ Datos∗ Redes Peer-to-Peer∗ Planificación y gestión de recursos∗ Seguridad

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Global Grid Forum

∗ Colección de componentes software de código abierto que permite construir grids

∗ http://www.globus.org/∗ Globus Toolkit permite compartir recursos localizados en

diferentes dominios de administración, con diferentes políticas de seguridad y gestión de recursos.

∗ Globus es…∗ Un middleware software∗ Un conjunto de bibliotecas, servicios y APIs

∗ Globus no es∗ Una herramienta de usuario o planificador∗ Una aplicación

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Tecnología Globus

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Taxonomía de Globus

Aplicaciones

Servicios GlobusMetacomputing Directory Service

GRAMGlobus

Security Interface

Replica CatalogGASS

GridFTP

Servicios locales

LSF

Condor MPI

SGEPBS

TCP

AIXLinux

UDP

Servicios y Herramientas

Cactus Condor-GMPI Nimrod/Gglobusrun GridWay

Grid Status

I/O

Solaris

DRM

Recursos

∗ Componentes de Globus∗ Seguridad: proporciona autenticación, delegación y

autorización∗ Gestión de recursos: proporciona ejecución remota,

control y monitorización∗ Servicios de información: información acerca de los

servicios grid∗ Gestión de datos: acceso y gestión de datos

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Versión 2 de Globus

∗ Globus Secutiry Infraestructure (GSI)∗ Objetivos:

∗ Comunicación segura entre elementos del grid∗ Ofrecer seguridad a través de diversos dominios

administrativos. No debe haber un sistema de seguridad centralizado

∗ Registro único (single sign-on) para los usuarios

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Infraestructura de seguridad

∗ GSI utiliza criptografía de clave pública∗ Cada usuario y servicio del grid se identifica mediante un

certificado∗ Nombre del elemento∗ Clave pública∗ Identidad de la autoridad de certificación (CA)∗ Firma digital de la CA

∗ Autenticación mutua∗ Confidencialidad e integridad de la comunicación∗ Delegación de certificados

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Componentes de GSI

∗ A B (A establece una conexión con B y le da su certificado)∗ El certificado le indica a B quién afirma ser A, su clave pública y el

CA∗ B verifica que el certificado es válido comprobando la firma

digital de la CA∗ B genera un mensaje aleatorio A y le pide que lo cifre∗ A cifra el mensaje y se lo envía a B∗ B descifra el mensaje utilizando la clave pública de A. Si el

mensaje es el mismo, entonces A es quién dice ser.

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Autenticación mutua

∗ GSI se puede utilizar para establecer claves compartidas (simétricas) que permiten cifrar la comunicación si se desea. Por defecto la comunicación no es cifrada

∗ Proporciona integridad de en la comunicación para protegerse de manipulaciones externas. ∗ El emisor realiza un resumen del mensaje que cifra con

su clave privada.

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Integridad de las comunicaciones

∗ Se utiliza para reducir el número de veces que un usuario debe introducir su contraseña.

∗ Cuanto una computación requiere varios recursos que requieren autenticación mutua se utilizan certificados delegados

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Delegación de certificados

∗ GRAM (Globus resource allocation manager) es el gestor de asignación de recursos

∗ Incluye un lenguaje de especificación de recursos utilizado por los clientes para describir los recursos que se solicitan cuando se envían trabajos al grid

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Gestión de recursos

∗ Servicio de descubrimiento y monitorización (MDS)∗ Utiliza LDAP (lightweight directory access protocol)

como interfaz ∗ LDAP es un protocolo cliente/servidor (no una base

de datos) que se utiliza para crear, modificar, recuperar y borrar datos

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Servicios de información

∗ GASS: sistema de acceso global a almacenamiento secundario para la transferencia de ficheros de entrada y salida utilizando antes y después de la ejecución de un trabajo.

∗ GridFTP: protocolo de transferencia de datos eficiente, seguro y fiable.

∗ Servicio de catalogo de réplicas para registrar la localización de las copias de un fichero

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Gestión de datos

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Globus toolkit 3

Data Services

Domain-Specific Services

ProgramExecution

Stan

dard

izat

ion

OGSI (Open grid service Architecture)

Core Services

Web Services

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Globus Toolkit 4

Data Services

Domain-Specific Services

ProgramExecution

Stan

dard

izat

ion

WSRF – Web Services Resource Framework

Core Services

Web Services

Convergencia Grid/Web

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Grid

Web

WSRF

OGSI

GT2GT1

HTTPWSDL,

WS-*

WSDL 2,

WSDM

Have beenconverging

∗ Grid Physics Network project www.griphyn.org ∗ European Data Grid grid.web.cern.ch/grid ∗ Particle Physics Data Grid www.ppdg.net ∗ Network for Earthquake Engineering Simulation Grid

www.neesgrid.org ∗ The Globus Project www.globus.org ∗ The Global Grid Forum www.gridforum.org

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Proyectos Grid