Qrid-hesablamalar

Qrid-hesablamalar — (ing.grid computing- grid – tor, şəbəkə, ru. грид-вычисления) – hesablama baxımından çətin problemlərin həlli üçün onların bir hissəsinin İnternetə bağlanmış və geniş ərazidə paylanmış kompüterlər yığının istifadə olunmayan resursları arasında bölüşdürülməsi prosesi.

Qrid texnologiyası əsasında paylanmış hesablama sistemlərinin yaradılması Hazırda dünyada superkompüterlərin yerinə yetirdiyi işləri həyata keçirən, eyni zamanda daha ucuz başa gələn virtual superkompüterlərin – qrid sistemlərinin yaradılması üzrə intensiv tədqiqat işləri aparılır. Qrid texnologiyaları qlobal kommunikasiya texnologiyasının köməyi ilə müxtəlif təşkilatlar daxilində yerləşən kompüterlərin istifadəsiz qalan hesablama resurslarından istifadə etməklə yaradılan paylanmış hesablama sistemləridir. Fundamental elmi tədqiqat işlərinin yerinə yetirilməsi zamanı meydana çıxan böyük hesablama və yaddaş resursları tələb edən mürəkkəb məsələlərin həllini həyata keçirən belə sistemlər yüksəksürətli əlaqə kanalına malik olan kompüter şəbəkələri (KŞ) əsasında yaradılır. "Grid" sözünün ingilis dilindən tərcüməsi "şəbəkə" mənasını verir və ilk dəfə 1994-cü ildə elmə amerikalı alimlər Foster və Keselman tərəfindən gətirilmişdir. Bu sistemlərin işləmə mexanizmi analoji olaraq elektrik şəbəkələrindəki gərginlikdən istifadə olunma qaydalarına çox yaxındır. Belə ki, elektrik şəbəkəsindən istifadə zamanı istifadəçi öz cihazını şəbəkəyə qoşanda orada olan gərginliyin hansı elektrik stansiyasından gəldiyi ilə maraqlanmır. Eləcə də, fərdi kompüteri Qrid sisteminə qoşulmuş istifadəçilər də eyni vəziyyətdə olub, yəni onların məsələsinin sistemin hansı kompüterlərində həll edildiyini bilmirlər. Onlar məsələnin həlli üçün lazım olan vəsaiti ödəyir və müəyyən vaxtdan sonra nəticəni əldə edirlər. Qrid sistemləri kompüter şəbəkəsinə qoşulmuş kompüterlərin hesablama gücündən istifadə etməklə yaradılan paylanmış hesablama şəbəkəsidir. Kompüter şəbəkəsinin kommunikasiya avadanlıqlarından istifadə etməklə, fərdi kompüterləri bir-birinə qoşub internet şəbəkəsi üzərində virtual VEM şəbəkəsi yaratmaq mümkündür. Qrid texnologiyaları əsasında KŞ-də PHM-nin yaradılması üçün mürəkkəb məsələlərin altməsələlərə bölünməsi və onların kompüterlər arasında paylanması, hesablama güclərindən düzgün istifadə olunması, təhlükəsizlik, etibarlılıq və s. ilə bağlı bir sıra məsələlərin həllini tələb edir. Bundan başqa, KŞ-nin bircins olmaması (heterogenliyi) məsələlərin həlli zamanı şəbəkədə cəmlənmiş hesablama gücündən düzgün istifadə edilməsində problemlər yaradır. Bu gün Qrid texnologiyalarına həm elmi tədqiqatçılar, həm də kommersiya müəssisələri tərəfindən sürətlə artan maraq müşahidə olunur. Nəticə olaraq, hazırda müəyyən Qrid konsepsiyalarını reallaşdıran paylanmış hesablamaların təşkili üçün çoxlu sayda sistemlər təklif olunur. Onların sırasına Alchemi [www.alchemi.net], NGrid [ngrid.sourceforge.net], X-Com [x-com.parallel.ru], XtermWeb layihəsi [www.xtremwebch.net] kimi sistemləri aid etmək olar. Sadalanan sistemlərin xarakterik üsusiyyəti mövcud KŞ-də hesablama resurslarını qısa zaman intervalında vahid sistem altında birləşdirir və məsələnin həllində istifadəyə yönəldir. Bu isə hesablama resurslarından səmərəli istifadə etməyə imkan verir. Bu sahədə işləri analiz edərək söyləmək olar ki, Qrid sistemlər əsasında PHM-nin yaradılması və istifadəsi üzrə real tədqiqatlar hazırda iki istiqamət üzrə aparılır. Birinci istiqamət – universal qrid-sistemlərin yaradılmasıdır. Praktiki olaraq proqram təminatının bütün əsas istehsalçıları (Oracle, IBM, HP, Sun və s.) bu istiqamətdə işləyirlər. Bu firmalar standart kimi öz platformaları üçün proqram infrastrukturu yaradan Globus firmasının təklif etdiyi standartlardan geniş istifadə edirlər. Bu standartların əsasında yüksəksürətli şəbəkələrlə çox böyük paylanmış resursları birləşdirən qlobal hesablama sistemləri formalaşdırılır. İkinci istiqamət, böyük hesablama gücü tələb etməyən mürəkkəb məsələlərin həlli üçün xüsusiləşdirilmiş Qrid-sistemin yaradılmasından gedir. Məsələnin belə qoyuluşu daha real görünür, çünki məsələnin xüsusiyyəti əvvəlcədən məlum olduğuna görə, onun həlli üçün səmərəli hesablama mühiti yaradılmasına kömək edir. Sözsüz ki, universal hesablama mühitləri perspektiv istiqamətlərdən sayılır, lakin belə mühiti yaratmaq çox çətindir. Universal hesablama mühitlərində proqram təminatı kimi Globus Toolkit standartından istifadə edilir, lakin onun instalyasiyası çox çətindir və istifadəsi mürəkkəbdir. Ona görə də paylanmış tətbiqlərin sürətli yaradılmasına və əlçatan hesablama resurslarının istifadəsinə kömək edə bilən sadə instrumentlər lazımdır. Müxtəlif təşkilatların kompüterlərinin hesablama resurslarının istifadəsi məsələsinin həlli zamanı iki problem daha ciddi hesab edilir:

müxtəlif idarələrə, təşkilatlara, firmalara məxsus kompüterlərin idarə edilməsinin çətinliyi;
şəbəkədə cəmlənmiş müxtəlif hesablama məhsuldarlığına malik olan kompüterlərin hesablama resurslarından səmərəli istifadə edilməsi.

Müxtəlif təşkilatlara məxsus kompüterlərin istifadəsinin mürəkkəbliyi tamamilə izah ediləndir. Çünki, müxtəlif əməliyyat sistemləri əsasında işləyən kompüterlərin resurslarının bir mərkəz tərəfindən mürəkkəb məsələnin həllinə cəlb edilməsi olduqca çətindir. Digər tərəfdən, müxtəlif təşkilatlara məxsus kompüterlərin müstəqil resursları könüllülük prinsipi əsasında deyil, ənənəvi bazar prinsipləri əsasında istifadə edilir. Hesablamaların kommersiyalaşdırılması yaradılan Qrid-sistemlərdə iştirakçıların sayının artmasına imkan verir. Qrid-sistemlərin xidmətləri bazarında hesablama resurslarının istehsalçıları və istehlakçıları müxtəlif məqsədlər daşıyırlar, müxtəlif strategiyalardan, tələbat və təklifin müxtəlif iqtisadi tənzimləmə mexanizmlərindən istifadə edirlər. Bu şəraitdə KŞ bazasında mürəkkəb məsələlərin həlli üçün PHM-nin yaradılmasının arxitektur-texnoloji prinsiplərinin işlənilməsi aktual problemdir. Hazırda KŞ bazasında paylanmış hesablamaların təşkilində müxtəlif iqtisadi yanaşmalardan istifadə olunur. Legion, Condor, Apples PST, Netsolve, Punch, XTRemweb və s. kimi bir çox sistemlər, paylanmaya cavabdeh olan mərkəzi kompüter sistemi hesablama mühitində iştirak edən kompüterlərin dəyər funksiyalarından istifadə etməklə hansı məsələlərin hansı resursda yerinə yetirilməli olduğunu müəyyən edən sadə paylanma sxemlərindən istifadə edir. Onlar hər bir resursun istifadə qiymətinə baxmırlar, bu isə o deməkdir ki, bütün əlavələrin istənilən vaxtda yerinə yetirilməsi əhəmiyyəti eynidir, halbuki bu, reallıqda heç də belə deyildir. Tətbiqi məsələnin yerinə yetirilməsi müddətinin az olması sistemin əhəmiyyətini artırır.

Ədəbiyyat

İsmayıl Calallı (Sadıqov), "İnformatika terminlərinin izahlı lüğəti", 2017, "Bakı" nəşriyyatı, 996 s.
Лацис А. Как построить и использовать суперкомпьютер. Москва: Бестселлер, 2003, 240 с 8. http://top500.org/statistics/list/
Крюков Ю. А. Вычислительная инфраструктура для прикладных задач, будущее и настоящее // Геоинформатика. 2004, № 9, с.57–61.
Черняк Л. Grid как будущее компьютинга // Открытые системы. 2003, № 1, с 16–19.
George Lawton. Distributed net application create virtual Supercomputers // Computer, 2000, 33, № 6, p.16–20.
Боголепов Д. К. Использование ресурсов gpu для выполнения распределенных вычислений // Научный сервис в сети Интернет: решение больших задач: 67 Труды Всероссийской научной конференции (22–27 сентября 2008 г., г. Новороссийск) — М.: Изд-во МГУ, 2008, с.322–325.
Филамофитский М. П. Система поддержки метакомпьютерных расчетов X-COM. Архитектура и технология работы // Вычислительные методы и программирование, 2004, т.5, c.1–9.
Foster I., Kesselman C., A Metacomputing Infrastructure Toolkit // International Journal of Applications, 1997, № 11, p.115–128.
Коренков В. В., Тихененко Е. А. Организация вычислений в научных отраслях // Открытые системы. 2001, № 2, c.27–34.
Pescovitz David. Power to the PC. Sci. Amer. 2000. 282. № 4. p.15–16.

Xarici keçidlər

http://library.ict.az/elektron2015/3.pdf