СОВРЕМЕННЫЕ GRID – ТЕХНОЛОГИИ
Источник:
Первая фаза вычислительного проекта GRID для LHC была одобрена на Совете ЦЕРН. Сегодня важно не только иметь доступ к информации, но и распределенным образом обрабатывать ее. Четыре гигантских детектора этого ускорителя - ALICE, ATLAS, CMS и LHCb - будут накапливать больше чем 10 миллионов гигабайт данных в течение каждого года о событиях, происходящих при столкновении частиц. Это эквивалентно содержанию, примерно, 20 миллионов компьютерных компакт - дисков.
Ведущие российские исследовательские центры различных ведомств ведут работы по проекту LHC, как по созданию самого ускорителя, так и всех четырех его детекторов. На выполнение соответствующих заказов по проекту LHC задействованы десятки российских заводов. В целом вклад России в проект LHC можно оценить в размере 5%.
Научно-исследовательские центры РФ, участвующие в проекте «Большой адронный коллайдер», разрабатывают два основных направления развития GRID технологий:
- интенсивные операции с базами данных, data intensive GRID (проект DataGRID);
- вычислительный computational GRID (проект EuroGRID), в котором создаваемая инфраструктура нацелена на достижение максимальной скорости расчетов за счет глобализации распределения (распараллеливания) вычислений.
Концепция GRID (название по аналогии с электрическими сетями - electric power grid) предполагает создание компьютерной инфраструктуры нового типа, обеспечивающей глобальную интеграцию информационных и вычислительных ресурсов на основе управляющего и оптимизирующего программного обеспечения (middleware) нового поколения. Для достижения этой цели создается набор стандартизированных служб для обеспечения надежного, совместимого, дешевого и всепроникающего доступа к географически распределенным высокотехнологичным информационным и вычислительным ресурсам - отдельным компьютерам, кластерам и суперкомпьютерным центрам, хранилищам информации, сетям, научному инструментарию и т.д.
Важнейшим является междисциплинарный характер GRID. Имеется довольно много общего в вычислительных потребностях различных областей научных исследований - развиваемые технологии применяются в физике высоких энергий, космофизике, микробиологии, экологии, метеорологии, различных инженерных приложениях (например, в самолетостроении). Схожие проблемы наблюдаются и в других областях. Например, NASA реализует для своих нужд сеть высокопроизводительных компьютеров, роботизированных устройств массовой памяти, высокоскоростных каналов связи, научных инструментов и продвинутых интерфейсов для пользователя под названием Information Power Grid.
В настоящее время кроме LHC идет подготовка нескольких научных экспериментов нового поколения - эксперименты с использованием интерферометров для регистрации гравитационных волн бинарных пульсаров, новых сверхсвезд и иных экзотических объектов (эксперимент LIGO), а также автоматизированная цифровая космическая съемка с очень высоким разрешением (более 1012 пикселей), которая позволит значительно развить систематическое изучение звезд, галактик и крупномасштабных космических структур (эксперимент SDSS) для создания подробного каталога астрономических данных. Все эти эксперименты рассчитаны на длительный период и предполагают накопление и последующую обработку массивов данных.
Требования к вычислительным и архивным ресурсам для этих экспериментов различны. Процессорные затраты, необходимые для LIGO составляют несколько петафлопов. Объемы данных у LHC будут значительно больше, чем у LIGO, а у LIGO - значительно больше, чем у SDSS.
Среди основных направлений использования computational GRID на данный момент можно выделить:
- распределенные супервычисления, решение очень крупных задач, требующих огромных процессорных ресурсов, памяти и т.д.;
- «высокопоточные» вычисления (High - Throughput Computing), позволяющие организовать эффективное использование ресурсов для небольших задач, утилизируя временно простаивающие компьютерные ресурсы;
- вычисления «по требованию» (On-Demand Computing), крупные разовые расчеты;
- вычисления с привлечением больших объемов распределенных данных (Data-Intensive Computing), например, в метеорологии, астрономии, физике высоких энергий;
- коллективные вычисления (Collaborative Computing).
К общим характеристикам потребностей, которые делают оправданной организацию вычислительных архитектур типа Data intensive GRID, можно отнести следующие:
- большие объемы данных, распределенных по различным научным центрам, странам и континентам;
- участие большого количества специалистов в обработке данных из разных институтов и университетов;
- информация, которую следует проанализировать, имеет сложную структуру;
- алгоритмы обработки информации имеют нетривиальный характер (объем программ составляет миллионы строк текста);
- наконец, масштабируемость базового программного обеспечения (фактически, всего того, что лежит ниже прикладного уровня), которое должно устойчиво работать как на настольной машине, так и на суперкомпьютере.
Как прогнозируется, эволюционные изменения в полупроводниковых технологиях и архитектуре микропроцессоров приведут в ближайшие пять лет к десятикратному увеличению вычислительных мощностей. Уже сегодня возможности рядовых пользователей, подключенных к цифровым каналам связи с предоставлением комплексных услуг, сравнимы с теми возможностями, которыми обладали суперкомпьютерные центры 10-15 лет назад.
Технологическое основание для создания Grid - инфраструктур дают уже существующие волоконно-оптические сети, высокопроизводительные процессоры, параллельные архитектуры, протоколы связи, математическое обеспечение распределенных структур, механизмы обеспечения безопасности.
В НовГУ создана лаборатория "GRID-ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ".
Ее задачами являются:
1.Подготовка научных сотрудников, программистов и инженеров по направлениям:
- обработка и анализ экспериментальных данных с ускорителя LHC;
- работа по созданию программного обеспечения для проекта DATAGRID,
- работа по созданию программного обеспечения для моделирования физических процессов;
- работа по проекту распределенных вычислений EuroGRID.
2.Проведение работ:
- создание и развитие российского сегмента DATAGRID;
- моделирование экспериментов на детекторах ALICE, ATLAS, CMS;
- обработка экспериментальных данных с этих детекторов, а также с детектора TOTEM.
3. Создание программного обеспечения для DATAGRID и EuroGRID.
4. Создание программного обеспечения для моделирования физических процессов взаимодействия адронов и ядер при сверхвысоких энергиях.
5. Создание программного обеспечения для триггеров редких процессов в рассеянии адронов и ядер.
На основе этих конкретных задач лаборатория также может готовить специалистов по использованию технологии GRID в других областях науки и техники, в частности, в экологии, экономике, энергетике, машиностроении, медицине, биологии.
Новгородский государственный университет включен в сеть Grid. Вычислительные ресурсы доступны для использования всеми участниками сети.
Для этого были осуществлены следующие работы:
1. Произведена установка и настройка вычислительного элемента сети GRID и сопутствующих сервисов, а именно:
- Computing Element - система управления вычислительными ресурсами, распределением заданий, аутентификацией хостов и пользователей сети,
- Storage Element - система хранения исходных экспериментальных данных и данных, полученных в результате обработки,
- Monitoring BOX - распределенная система мониторинга отдельных хостов сети GRID и сети в целом,
- Сервисы: SSH, Firewall, VPN, Hosts Autoupdate (система обновления ПО с помощью apt-get).
2.Все имеющиеся хосты зарегистрированы в сети GRID, для них получены соответствующие OpenSSL - сертификаты в Regional Certification Authority.
3.Получен сертификат пользователя, который был зарегистрирован в виртуальной организации RDIG (Russian Data Intensive Grid).
4.Локально устранены мелкие недоработки системы автоматического развертывания сайтов (совокупности сервисов в рамках одного вычислительного центра), связанных с тем, что ПО для сети GRID находится еще в стадии разработки и предварительного тестирования.
Работа представлена на научную конференцию «Новые технологии и современные системы автоматизации», Тунис, 12-19 июня 2005 г., поступила в редакцию 29.04.2005г.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Ранее авторами была показана применимость плазмоподобной теории растворов для расчетов эквивалентной электропроводности растворов различных электролитов в воде и этаноле. В данной статье были экспериментально измерены значения электропроводности хлороводорода в четырех н-спиртах (этаноле, пропаноле, бутаноле и пентаноле) при различных температурах (278-328 К), а также получены расчетные значения электропроводности. Сделан вывод о хорошем соответствии расчетных данных экспериментальным. ...
12 05 2021 5:43:25
Статья в формате PDF 245 KB...
11 05 2021 0:32:25
Статья в формате PDF 285 KB...
10 05 2021 1:12:22
Статья в формате PDF 120 KB...
09 05 2021 3:39:51
Статья в формате PDF 251 KB...
07 05 2021 6:41:29
Статья в формате PDF 268 KB...
06 05 2021 5:29:41
Статья в формате PDF 121 KB...
04 05 2021 10:41:34
Статья в формате PDF 142 KB...
03 05 2021 12:25:21
Статья в формате PDF 255 KB...
02 05 2021 22:51:55
Статья в формате PDF 117 KB...
29 04 2021 17:41:38
Статья в формате PDF 132 KB...
28 04 2021 4:36:59
В работе проводились исследования 129 больных в возрасте от 1 месяца до 14 лет. У 68 (52,7 %) детей был диагностирован сальмонеллез еnteritidis, а у 61 (47,3 %) – сальмонеллез typhimurium. В ходе исследования проведена оценка клинической эффективности антибиотикотерапии с определением чувствительности к антимикробным препаратам. Выявлено, устойчивость клафорана к действию большинства бета-лактамаз, определена его клиническая эффективность в терапии тяжелых форм сальмонеллеза еnteritidis. Подтверждена не высокая эффективность монотерапии ципрофлоксацином. Рекомендована коррекция лечения путем использования комбинации препаратов – ципрофлоксацин + меронем. ...
27 04 2021 16:42:41
Статья в формате PDF 147 KB...
26 04 2021 17:23:46
Статья в формате PDF 396 KB...
25 04 2021 8:24:44
Статья в формате PDF 225 KB...
23 04 2021 23:59:30
Статья в формате PDF 138 KB...
22 04 2021 17:38:33
В настоящей работе рассматриваются сложные иерархические системы «хищник -жертва - продуцент». В основу исследования таких систем положены достаточно хорошо известные экспериментальные данные, собранные компанией « Гудзонов залив» за более чем столетний период. На нижнем уровне сложной иерархической системы исследуется влияние солнечного потока на скорость роста продуцентов (деревьев, кустарников и т.д.). Показана возможность стохастических колебаний в многоуровневой системе. Подтверждена ранее высказанная гипотеза о возможности колебаний в системе «жертва -продуцент». Математическая модель описывает широкий спектр процессов и явлений, которые характерны для сложных экологических систем. ...
21 04 2021 6:10:55
Статья в формате PDF 323 KB...
20 04 2021 23:40:24
Статья в формате PDF 119 KB...
19 04 2021 8:15:14
Статья в формате PDF 127 KB...
18 04 2021 18:53:38
Статья в формате PDF 263 KB...
17 04 2021 18:17:42
Статья в формате PDF 136 KB...
16 04 2021 12:29:42
Статья в формате PDF 113 KB...
15 04 2021 5:22:13
Статья в формате PDF 89 KB...
14 04 2021 19:25:18
Статья в формате PDF 116 KB...
13 04 2021 11:41:58
Статья в формате PDF 213 KB...
12 04 2021 0:10:55
Статья в формате PDF 284 KB...
10 04 2021 17:51:49
Статья в формате PDF 115 KB...
08 04 2021 8:34:42
Статья в формате PDF 107 KB...
07 04 2021 8:39:34
Статья в формате PDF 118 KB...
06 04 2021 5:50:16
Статья в формате PDF 125 KB...
05 04 2021 3:41:46
В данной статье выделены основные подходы к проблеме человека, сложившиеся в истории казахской традиции и современной казахской философской мысли. По мнению автора, в объяснении феномена человека казахской традицией можно найти ряд толкований, пояснений, отражающих особое внимание к человеку, его духовному миру, самоценности, достоинству, чести. Именно на этой основе казахская национальная традиция получает возможность сосредоточиться на рассмотрении своего видения проблемы отношения человека и мира. ...
04 04 2021 19:27:36
Статья в формате PDF 103 KB...
03 04 2021 20:43:40
Статья в формате PDF 110 KB...
01 04 2021 4:31:51
Статья в формате PDF 99 KB...
31 03 2021 5:46:22
Статья в формате PDF 126 KB...
30 03 2021 21:26:39
По мере прогрессирования В И Ч-инфекции наблюдается дисбаланс в выработке цитокинов, характеризующийся переключением Тh-1 ответа на Тh-2. Это, в свою очередь, приводит к прогрессированию иммуносупрессии и развитию оппортунистических инфекций. Определено, что IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-10 и TGFβ могут обладать разнонаправленным действием в зависимости от локальных условий. Оценка иммунологических параметров может определять прогноз развития заболевания и коpрегировать интенсивность противовирусной терапии. ...
29 03 2021 22:23:41
Статья в формате PDF 106 KB...
27 03 2021 23:51:37
Статья в формате PDF 100 KB...
26 03 2021 8:40:44
Статья в формате PDF 245 KB...
24 03 2021 7:21:21
Статья в формате PDF 105 KB...
23 03 2021 15:24:41
Статья в формате PDF 154 KB...
22 03 2021 9:22:59
Статья в формате PDF 111 KB...
20 03 2021 20:58:20
Статья в формате PDF 267 KB...
19 03 2021 3:52:48
Статья в формате PDF 129 KB...
18 03 2021 7:33:41
Статья в формате PDF 110 KB...
16 03 2021 4:11:24
Статья в формате PDF 365 KB...
14 03 2021 15:42:59
Статья в формате PDF 108 KB...
13 03 2021 18:26:27
Статья в формате PDF 173 KB...
12 03 2021 5:48:43
Статья в формате PDF 86 KB...
11 03 2021 2:10:43
Статья в формате PDF 114 KB...
10 03 2021 20:24:54
Статья в формате PDF 111 KB...
09 03 2021 2:58:49
Статья в формате PDF 106 KB...
08 03 2021 9:28:59
Статья в формате PDF 102 KB...
07 03 2021 4:40:38
Статья в формате PDF 273 KB...
06 03 2021 15:50:42
Статья в формате PDF 142 KB...
05 03 2021 0:19:46
Статья в формате PDF 136 KB...
04 03 2021 12:17:46
Статья в формате PDF 115 KB...
03 03 2021 4:51:44
Статья в формате PDF 104 KB...
02 03 2021 12:31:10
Статья в формате PDF 156 KB...
01 03 2021 10:36:28
Статья в формате PDF 218 KB...
28 02 2021 12:28:45
Приведены данные по петрологии и потенциальной рудоносности умеренно-щелочных гранитоидов Нагорного Сангилена, которые по сумме признаков отнесены к анорогенному типу. Показано ведущее значение в генерации этих фельзических интрузивных образований флюидного режима, в котором доминирующую роль играли концентрации плавиковой кислоты. ...
27 02 2021 10:48:17
Статья в формате PDF 352 KB...
26 02 2021 3:12:27
Статья в формате PDF 125 KB...
25 02 2021 20:44:11
Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстрактной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит характер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens. ...
23 02 2021 4:41:39
Статья в формате PDF 117 KB...
22 02 2021 21:25:44
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля В А З на основании данных Г У « В Н И И Г М И- М Ц Д» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических характеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотранспорта. ...
21 02 2021 0:53:33
Статья в формате PDF 96 KB...
20 02 2021 0:20:19
Статья в формате PDF 293 KB...
19 02 2021 3:16:32
Статья в формате PDF 234 KB...
18 02 2021 9:23:37
Статья в формате PDF 116 KB...
17 02 2021 6:36:22
Статья в формате PDF 108 KB...
16 02 2021 7:39:23
Статья в формате PDF 96 KB...
14 02 2021 14:15:59
Статья в формате PDF 265 KB...
13 02 2021 17:17:56
Статья в формате PDF 141 KB...
12 02 2021 23:33:41
Статья в формате PDF 121 KB...
11 02 2021 12:59:58
Статья в формате PDF 115 KB...
10 02 2021 20:32:34
Статья в формате PDF 157 KB...
09 02 2021 14:33:37
Статья в формате PDF 108 KB...
07 02 2021 23:32:27
Статья в формате PDF 120 KB...
06 02 2021 14:46:35
Статья в формате PDF 127 KB...
04 02 2021 2:17:20
Статья в формате PDF 257 KB...
03 02 2021 22:49:14
Разработана математическая модель прогнозирования инфекционной заболеваемости на модели природно-очаговой инфекции, возбудителем которой является вирус клещевого энцефалита. Математическая модель представлена в виде аддитивного временного ряда, включающая тренд, случайные компоненты и сезонные составляющие, имеющие разную периодичность: менее года, 3 года и многолетнюю. ...
02 02 2021 7:51:46
Статья в формате PDF 125 KB...
01 02 2021 23:59:41
Статья в формате PDF 107 KB...
31 01 2021 0:30:32
Статья в формате PDF 102 KB...
30 01 2021 14:24:29
Статья в формате PDF 172 KB...
29 01 2021 16:57:13
Статья в формате PDF 305 KB...
28 01 2021 17:50:41
Статья в формате PDF 120 KB...
27 01 2021 16:21:57
Статья в формате PDF 111 KB...
26 01 2021 4:42:36
Статья в формате PDF 100 KB...
25 01 2021 17:43:51
Статья в формате PDF 95 KB...
24 01 2021 16:38:30
Статья в формате PDF 132 KB...
22 01 2021 5:22:28
Статья в формате PDF 109 KB...
21 01 2021 0:26:24
Статья в формате PDF 100 KB...
20 01 2021 20:29:22
Статья в формате PDF 269 KB...
19 01 2021 21:58:45
Статья в формате PDF 98 KB...
18 01 2021 5:49:28
Статья в формате PDF 109 KB...
17 01 2021 0:41:44
Статья в формате PDF 104 KB...
16 01 2021 9:20:12
Статья в формате PDF 128 KB...
15 01 2021 12:52:44
Статья в формате PDF 100 KB...
14 01 2021 17:25:47
Статья в формате PDF 119 KB...
13 01 2021 1:47:31
Статья в формате PDF 111 KB...
12 01 2021 19:26:13
Статья в формате PDF 111 KB...
11 01 2021 22:25:30
Статья в формате PDF 109 KB...
10 01 2021 15:56:39
Статья в формате PDF 253 KB...
08 01 2021 1:44:14
В работе изучено состояние клинико-иммунологического статуса при хронических и инфекционно-аллергических отитах у собак. Дана сравнительная оценка сочетанного применения меатотимпанальной новокаиновой блокады с лекарственными препаратами при лечении отитов у собак с другими известными методами и изучено их влияние на клеточные и гуморальные звенья иммунной системы. ...
07 01 2021 21:26:31
Статья в формате PDF 111 KB...
06 01 2021 13:14:41
Статья в формате PDF 97 KB...
05 01 2021 10:46:37
Статья в формате PDF 153 KB...
04 01 2021 19:27:34
Статья в формате PDF 302 KB...
03 01 2021 22:42:29
Статья в формате PDF 139 KB...
02 01 2021 10:14:46
Статья в формате PDF 125 KB...
31 12 2020 17:41:45
Статья в формате PDF 263 KB...
30 12 2020 18:26:55
Статья в формате PDF 300 KB...
29 12 2020 0:14:51
Статья в формате PDF 154 KB...
28 12 2020 14:49:13
Статья в формате PDF 262 KB...
27 12 2020 11:46:42
В эксперименте в сравнительном плане, изучено влияние радиационного облучения, ртутной интоксикации и гипотиреоза на систему иммунитета, на активность ферментов обмена пуриновых нуклеотидов: 5’-нуклеотидазы, А М Ф-дезаминазы и аденозиндезаминазы, на активность ферментов антиоксидантной системы: супероксиддисмутазы ( С О Д), глутатионпероксидазы ( Г П О), глутатионредуктазы в ткани печени, почек и в сыворотке крови. Установлены значительные сходства в механизме клеточных и метаболических эффектов радиации, гипотиреоза, ртутной интоксикации. Независимо от ткани и воздействующего на организм фактора (радиация, гипотиреоз, ртутная интоксикация) имеет место однотипные изменения активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, что свидетельствует о том, что указанные воздействия являются стрессорными. Изменения в иммунной системе, обнаруженные при ионизирующем излучении, практически однотипны изменениям иммунитета при гипотиреозе. При ртутной интоксикации в отличие от гипотиреоза и радиации имеет место снижение уровня В-лимфоцитов, что в какой-то мере объясняется особенностями эффектов ртутной интоксикации на систему иммунитета и ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов. В определенной степени эти различия можно объяснить разной степенью становления защитных механизмов и степенью целостности регуляторной функции адрено-тиреоидной системы. ...
26 12 2020 9:25:20
Статья в формате PDF 213 KB...
25 12 2020 20:30:41
Статья в формате PDF 122 KB...
23 12 2020 6:42:49
Статья в формате PDF 102 KB...
22 12 2020 22:19:44
Статья в формате PDF 117 KB...
20 12 2020 15:33:43
Статья в формате PDF 250 KB...
19 12 2020 5:15:23
Статья в формате PDF 114 KB...
18 12 2020 15:52:53
Статья в формате PDF 112 KB...
17 12 2020 22:28:15
Статья в формате PDF 133 KB...
16 12 2020 22:11:39
Статья в формате PDF 96 KB...
15 12 2020 21:26:40
Статья в формате PDF 104 KB...
14 12 2020 9:49:23
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: