СОВРЕМЕННЫЕ GRID – ТЕХНОЛОГИИ
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:
Статья в формате PDF 290 KB...
04 06 2020 14:39:54
Статья в формате PDF 87 KB...
03 06 2020 1:17:16
Статья в формате PDF 113 KB...
02 06 2020 13:41:46
Статья в формате PDF 244 KB...
01 06 2020 16:55:15
Статья в формате PDF 106 KB...
31 05 2020 9:25:23
Статья в формате PDF 121 KB...
29 05 2020 9:28:25
Статья в формате PDF 364 KB...
28 05 2020 13:39:59
Статья в формате PDF 102 KB...
27 05 2020 22:17:27
Статья в формате PDF 117 KB...
26 05 2020 21:24:39
Статья в формате PDF 263 KB...
25 05 2020 0:13:38
Статья в формате PDF 124 KB...
24 05 2020 14:30:10
Статья в формате PDF 113 KB...
23 05 2020 2:49:28
Статья в формате PDF 118 KB...
21 05 2020 14:49:12
Статья в формате PDF 269 KB...
20 05 2020 13:13:16
Статья в формате PDF 172 KB...
19 05 2020 22:23:43
Статья в формате PDF 125 KB...
17 05 2020 18:35:54
Статья в формате PDF 137 KB...
16 05 2020 13:27:55
Статья в формате PDF 291 KB...
15 05 2020 22:57:19
Статья в формате PDF 95 KB...
14 05 2020 2:12:54
Статья в формате PDF 119 KB...
13 05 2020 10:47:17
Статья в формате PDF 121 KB...
12 05 2020 22:28:49
Статья в формате PDF 112 KB...
11 05 2020 9:15:42
Статья в формате PDF 109 KB...
10 05 2020 11:40:24
Статья в формате PDF 114 KB...
09 05 2020 3:29:51
Статья в формате PDF 284 KB...
08 05 2020 6:52:21
Статья в формате PDF 315 KB...
07 05 2020 18:55:51
Статья в формате PDF 294 KB...
06 05 2020 21:40:55
Статья в формате PDF 311 KB...
05 05 2020 8:51:29
Статья в формате PDF 113 KB...
02 05 2020 3:42:12
Статья в формате PDF 124 KB...
01 05 2020 16:34:47
Статья в формате PDF 105 KB...
30 04 2020 4:44:16
Статья в формате PDF 117 KB...
29 04 2020 2:11:37
Статья в формате PDF 262 KB...
28 04 2020 5:56:36
Статья в формате PDF 100 KB...
27 04 2020 14:17:44
Статья в формате PDF 103 KB...
26 04 2020 7:56:13
Выбрать оптимальный метод введения больных в период реабилитации после черепно-мозговой травмы. Материалы и методы: За 2011 год в Новокуйбышевской центральной городской больницы пролечено 960 пострадавших с черепно-мозговой травмой, из них 780 пострадавших с сотрясением головного мозга. Все пациенты с сотрясением головного мозга, первых семь дней находились на стационарном лечении в условиях травматологического отделения. Под наблюдением врачей нейрохирурга, травматолога, невролога и окулиста, проводилась дегидратационная и симптоматическая терапия. После первой недели стационарного лечения данных пациентов разделили на три равных группы по 260 человек и в дальнейшем их вели по- разному. Результаты: Удовлетворительные результаты лечения получены в первой группе у 252 пациентов (97%), у второй группы 243 пациентов(93%), а в третьей 156 пациентов (60%). Один день дневного стационара в травматологическом отделение в Новокуйбышевской центральной городской больницы Н Ц Г Б стоит 360 рублей, а один день дневного стационара, стоит 190 рублей. Таким образом стоимость лечения пациентов первой группы = (7 + 7)·360 = 5040 рублей, стоимость лечения пациентов второй группы = 7·360 + 7·190 = 2520 + 1330 = 3850 рублей, стоимость лечения пациентов третьей группы = 7·360 = 2520 рублей. Из данных расчетов видно, что пациенты третьей группы, требует меньше расходов, но к сожалению, у них намного хуже результаты лечения. Результаты лечения пациентов первой и второй группы практически одинаковы, а стоимость пациентов второй группы намного меньше. ...
25 04 2020 1:56:22
Статья в формате PDF 116 KB...
24 04 2020 0:36:28
Статья в формате PDF 109 KB...
23 04 2020 1:32:22
Статья в формате PDF 281 KB...
22 04 2020 13:49:36
Получены уравнения конвекции и конвективной диффузии двухкомпонентных смесей в магнитном поле. Исследованы различные частные случаи. Решена задача о конвективном движении смеси вблизи вертикальной пластины, на поверхности которой происходит гетерогенная химическая реакция. Библиогр. 4 назв. ...
20 04 2020 7:51:45
Статья в формате PDF 127 KB...
19 04 2020 23:35:57
Статья в формате PDF 108 KB...
18 04 2020 13:30:15
Статья в формате PDF 529 KB...
17 04 2020 3:16:28
Статья в формате PDF 353 KB...
15 04 2020 23:54:56
Статья в формате PDF 106 KB...
14 04 2020 10:41:15
Статья в формате PDF 111 KB...
13 04 2020 1:27:33
Статья в формате PDF 294 KB...
12 04 2020 14:55:44
Статья в формате PDF 121 KB...
11 04 2020 12:30:41
Статья в формате PDF 104 KB...
10 04 2020 23:27:17
Под наблюдением автора было 262 больных острым холециститом. Обсуждаются вопросы адаптации больных к условиям операционного и послеоперационного периодов, которая зависит от окислительно-восстановительных процессов, обусловленных функционированием ферментативных систем, гипоксии тканей, снижения приспособительных реакций, особенно выраженных у лиц старше 50 лет. В контрольной группе (178) больных уже при поступлении в клинику намечалась тенденция к снижению Р О2 в подкожно-жировой основе, а в момент операции оно было выраженным и устойчивым, которое держалось в течение 6 дней. Так же на всем протяжении послеоперационного периода у больных наблюдалось уменьшение кислородной емкости крови, концентрации SH-групп в плазме крови, только к моменту выписки эти показатели приближались к норме. Концентрация молочной и пировиноградной кислот крови тоже было повышенным. В исследуемой группе (84) больных, которые получали в комплексном лечении во время операции и послеоперационном периоде ганглиоблокаторы и гепарин, напряжение кислорода во время операции повышалось на 68%, повышение сохранялось 2-3 дня, а к концу 5 дня р О2 было в пределах нормы. Намечалась тенденция увеличения кислородной емкости крови и SH-групп в плазме. Не смотря на то, что при поступлении лактат и пируват были выше контроля, уже в первый день после операции эти показатели были ниже контрольных. Автор делает вывод о том, что применение в комплексном лечении ганглиоблокаторов и гепарина, позволяло улучшать кислородный баланс крови и ткани и, улучшать окислительновосстановительные процессы, адаптацию организма больного к стрессовым условиям, что способствовало снижению процента послеоперационных осложнений и летальности. ...
09 04 2020 19:16:29
Статья в формате PDF 132 KB...
08 04 2020 19:29:11
В статье излагается позиция автора о необходимости максимально ответственно относиться к своему здоровью, исходя из объективных предпосылок нашего времени. ...
07 04 2020 3:47:50
Статья в формате PDF 116 KB...
06 04 2020 22:37:23
Статья в формате PDF 113 KB...
05 04 2020 9:12:10
Статья в формате PDF 133 KB...
04 04 2020 10:10:46
Статья в формате PDF 103 KB...
03 04 2020 15:36:15
Статья в формате PDF 110 KB...
02 04 2020 1:40:43
Статья в формате PDF 276 KB...
31 03 2020 23:47:21
Статья в формате PDF 101 KB...
30 03 2020 10:59:12
Статья в формате PDF 263 KB...
29 03 2020 21:24:59
Статья в формате PDF 99 KB...
28 03 2020 0:25:30
В настоящее время одной из наиболее обсуждаемых является тема воздействия интеллигенции на общественно-экономическую жизнь. Интеллигенция, являясь наиболее образованной группой общества, является монополистом в области на духовного и интеллектуального производства. По мере ускорения научно-технического прогресса данная тенденция усиливается. ...
27 03 2020 12:34:16
Статья в формате PDF 115 KB...
26 03 2020 20:11:36
Статья в формате PDF 293 KB...
25 03 2020 15:51:28
Статья в формате PDF 121 KB...
24 03 2020 21:17:10
Статья в формате PDF 125 KB...
23 03 2020 2:56:22
Статья в формате PDF 87 KB...
22 03 2020 7:21:58
Статья в формате PDF 121 KB...
21 03 2020 1:54:27
На материале 769 клинических наблюдений проведен анализ причин возникновения острого панкреатита после эндоскопической папиллотомии. Установлено, что основой их развития является прямое повреждение главного протока поджелудочной железы. Разработаны способы профилактики постманипуляционных панкреатитов. ...
20 03 2020 20:34:26
Статья в формате PDF 213 KB...
19 03 2020 4:47:35
Статья в формате PDF 98 KB...
18 03 2020 16:17:31
Статья в формате PDF 127 KB...
17 03 2020 13:54:24
Разработаны препаративные методы синтеза сульфидов металлов в среде жидких н-алканов. Представлены результаты «дробного» и «свернутого» методов синтеза сульфидов металлов. Состав соединений установлен методами химического, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализов. ...
16 03 2020 16:42:40
Статья в формате PDF 118 KB...
15 03 2020 18:45:17
Статья в формате PDF 130 KB...
14 03 2020 1:15:35
Статья в формате PDF 253 KB...
13 03 2020 16:39:34
Статья в формате PDF 111 KB...
12 03 2020 16:36:18
Обсуждаются разбиения 3D пространства на модулярные ячейки с целью последующего конструирования невырожденных модулярных 3D структур кристаллов. ...
11 03 2020 22:20:17
Статья в формате PDF 125 KB...
10 03 2020 10:32:56
Статья в формате PDF 314 KB...
09 03 2020 6:17:24
В рамках данной статьи была построена математическая модель старения в форме онтогенетического компромисса процессов канцерогенеза и оксидативного стресса. Старение присуще всем объектам живой и неживой природы. Накопление повреждений в результате оксидативногостресса приводит к зависимому от возраста повреждению тканей, канцерогенезу и, наконец, к старению. С одной стороны, действие активных форм кислорода приводит к повреждению клеток, и, как следствие, к раку. С другой стороны, активные формы кислорода являются средством борьбы с опухолевыми клетками. Компромисс состоит в поддержании уровня свободных радикалов, эффективно подавляющего опухолевые клетки, и в то же время не сильно наносящего вред организму. На основе математической разработана имитационная компьютерная модель старения с возможностью изменений параметров интенсивностей появления опухолевых клеток, размножения, негативного воздействия свободных радикалов, ответа иммунитета. Проведен эксперимент по выявлению максимальной средней продолжительности жизни в зависимости от параметра гомеостатической характеристики. ...
08 03 2020 14:40:49
Статья в формате PDF 89 KB...
07 03 2020 13:47:26
Статья в формате PDF 112 KB...
06 03 2020 16:31:34
Статья в формате PDF 146 KB...
05 03 2020 1:20:38
Статья в формате PDF 227 KB...
04 03 2020 12:23:45
Статья в формате PDF 119 KB...
03 03 2020 20:18:26
Статья в формате PDF 102 KB...
02 03 2020 20:16:15
Статья в формате PDF 252 KB...
01 03 2020 7:31:14
Статья в формате PDF 167 KB...
28 02 2020 11:46:57
Статья в формате PDF 106 KB...
27 02 2020 12:13:40
Статья в формате PDF 86 KB...
25 02 2020 0:40:17
Статья в формате PDF 119 KB...
24 02 2020 19:25:56
Статья в формате PDF 121 KB...
20 02 2020 7:38:17
Статья в формате PDF 116 KB...
19 02 2020 20:10:27
Статья в формате PDF 299 KB...
18 02 2020 7:25:25
Статья в формате PDF 321 KB...
17 02 2020 1:59:50
Статья в формате PDF 244 KB...
15 02 2020 4:27:45
Статья в формате PDF 270 KB...
14 02 2020 1:43:31
Проведен анализ эффективности различных типов фитнес-программ в коррекции избыточной массы тела женщин юношеского и зрелого возраста. Применяемые физические нагрузки отличались характером нагрузки и наличию/отсутствию компонента коррекции питания. Исследовали антропометрические показатели, И М Т, определяли содержание жировой массы в организме методом калипометрии в динамике 6-месячного тренировочного цикла. Проводили промежуточные исследования: в середине, через 3 месяца от начала тренировочного цикла. В исследовании приняли участие 93 практически здоровые женщины с избыточной массой тела, не имеющие эндокринных заболеваний и противопоказаний к занятиям физической культурой. Выделены группы в зависимости от типа программы (I, II), а также подгруппы (Ia, IIa) в зависимости от возраста: 18–21 год (I и II, n = 17 и n = 17, соответственно) и 36–45 лет (Ia, IIa, n = 30 и n = 29, соответственно). Показана динамика и статистическая значимость различий в группах, проведен сравнительный анализ между группами. Выявлена более высокая физиологическая эффективность программы I, базирующейся на смешанном характере тренировки, многовариантной схеме упражнений с мониторированием и коррекцией характера питания. ...
13 02 2020 4:51:14
Представленная статья посвящена исследованию понятия честь в качестве фундаментальной категории права. В работе отмечено, что основой для соблюдения права, уважения к закону является честь. Данное понятие включает в себя такие качества, как целомудрие и благородство. Основным же назначением государства является защита чести своих граждан. Эта высокая миссия тесно связана с единственной целью государственности как формы человеческого бытия – с содействием духовному возрастанию человека. ...
12 02 2020 17:42:51
Статья в формате PDF 257 KB...
11 02 2020 13:43:38
Статья в формате PDF 106 KB...
10 02 2020 6:42:17
Статья в формате PDF 121 KB...
09 02 2020 7:41:48
Статья в формате PDF 130 KB...
08 02 2020 5:54:55
В листьях древесных пород и травянистой растительности определены корреляционные зависимости между Mn, Cr, Ni, Cu, Ti, Pb, Zn, Co в условиях геохимического фона и на колчеданных месторождениях. ...
07 02 2020 18:17:56
Статья в формате PDF 121 KB...
06 02 2020 16:44:34
Статья в формате PDF 253 KB...
05 02 2020 19:16:40
Статья в формате PDF 258 KB...
04 02 2020 5:34:27
Статья в формате PDF 130 KB...
03 02 2020 18:11:32
Статья в формате PDF 414 KB...
02 02 2020 14:38:51
Статья в формате PDF 302 KB...
01 02 2020 1:53:12
Статья в формате PDF 300 KB...
31 01 2020 8:12:44
Статья в формате PDF 347 KB...
30 01 2020 13:12:52
Статья в формате PDF 452 KB...
28 01 2020 17:52:25
Статья в формате PDF 143 KB...
27 01 2020 12:41:41
Статья в формате PDF 117 KB...
26 01 2020 17:54:23
Статья в формате PDF 142 KB...
24 01 2020 14:43:47
Научно-технический прогресс приносит новый блага цивилизации и ставит новые проблемы перед ней. Автомобильный транспорт дал людям высокую степень мобильности и комфорта, за которые, однако, приходится расплачиваться ухудшением экологии. В статье изучена динамика роста численности автомобильного и грузового транспорта в городе Сочи и тот ущерб, который транспорт наносит экологии сочинского региона. ...
23 01 2020 14:32:53
Статья в формате PDF 126 KB...
22 01 2020 18:51:23
Построена математическая модель системы управления качеством образования филиала В У За с учетом влияния внешних информационных связей, проведена оценка критерия качества и улучшения внешних связей вследствие внедрения информационной системы. ...
21 01 2020 16:11:23
Статья в формате PDF 113 KB...
20 01 2020 2:12:42
Статья в формате PDF 115 KB...
19 01 2020 22:15:17
Статья в формате PDF 302 KB...
18 01 2020 2:59:21
Статья в формате PDF 103 KB...
17 01 2020 9:52:31
Статья в формате PDF 124 KB...
16 01 2020 21:49:41
Статья в формате PDF 115 KB...
15 01 2020 2:36:18
Статья в формате PDF 91 KB...
14 01 2020 8:22:53
Статья в формате PDF 147 KB...
13 01 2020 12:44:17
Статья в формате PDF 113 KB...
12 01 2020 17:58:15
Статья в формате PDF 106 KB...
11 01 2020 9:47:30
Статья в формате PDF 236 KB...
10 01 2020 18:25:29
Статья в формате PDF 280 KB...
09 01 2020 19:54:44
Статья в формате PDF 263 KB...
08 01 2020 16:40:57
Статья в формате PDF 240 KB...
07 01 2020 13:43:39
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: