Tecnologías Grid de la información
Introducción
El avance y expansión de las tecnologías de la información y comunicación han generado que exista una gran demanda de determinados servicios software. Por ello, existen nuevas necesidades computacionales que cada vez son más complejas y amplias. Como resultado existe un gran volumen de datos y cálculos que requieren de un hardware lo suficientemente potente para minimizar el tiempo de respuesta.
Existen ramas de la ciencia que requieren este apoyo computacional como, por ejemplo, la meteorología. Cuando la ciencia depende en cierta medida de la computación hablamos de e-Ciencia.
Un primer paso para dar soporte a la e-Ciencia fue la construcción de mainframes (superordenadores) para aprovechar el paralelismo de las instrucciones y programas.
Posteriormente para aumentar la capacidad de computación, se unieron varios superordenadores, Meta-computación.
Aumentando el grado de interconexión e integración de estos elementos llegamos a la computación Grid.
En la tecnología Grid se utilizan redes de interconexión de altas velocidades y elementos (recursos) heterogéneos. La computación Grid se enmarca dentro de un paradigma de computación distribuida. Esta nueva tecnología se utilizará para dar soporte a las necesidades que requiera la e-Ciencia y otros campos.
Para que la tecnología Grid pueda desarrollarse es necesario la creación y/o adaptación de diferentes protocolos.
Incremento de recursos en computación
Tradicionalmente, para e-Ciencia se han ido añadiendo procesadores a una máquina física.
Otra alternativa ha sido la creación de clusters, mediante los cuales, a través de una misma red, se comparten recursos.
Un cluster supone una solución más económica que las arquitecturas basadas en mainframes, además disminuye la obsolescencia tecnológica y aporta tolerancia a fallos.
En un cluster los nodos de las redes pueden estar formados por ordenadores heterogéneos.
Los problemas computacionales que requieren mayor capacidad de cómputo se pueden dividir en dos grupos:
Aplicaciones distribuidas de alto rendimiento (HPC – High Performance Computing) que no pueden ser tratadas por un único superordenador.
Aplicaciones de alta productividad (HTC – High Throughput Computing) que deben ejecutarse de manera secuencial, pudiendo dividirse y luego componer de nuevo los resultados.
Utilizando la tecnología Grid, se consigue la unión de diferentes clusters dispersos geográficamente.
Concepto de tecnología Grid
La tecnología Grid se refiere a un gran conjunto de recursos que requiere de una infraestructura hardware para lograr una interconexión software que permita controlar y monitorizar los recursos del sistema globalmente.
La tecnología Grid debe cumplir una serie de características:
Dependiente: La arquitectura utilizada debe ser estable y segura, con suficiente ancho de banda y baja latencia, y con seguridad software.
Consistente: Utilización de estándares para facilitar su utilización.
Penetrante: Los resultados deben poder difundirse por la malla.
Económico: Para ser válido la implantación de un Grid debe ser una solución más económica que la utilización de otras alternativas.
Tres puntos fundamentales determinan si un sistema puede ser considerado Grid:
Coordinación de recursos.
Uso de protocolos e interfaces estándares.
QoS (Quality of Service): La calidad del servicio debe ser adecuada acorde con la demanda del sistema.
Respecto a QoS (Quality Of Service), se refiere a cualquier tecnología que permite:
Reducir la perdida de paquetes en las comunicaciones.
Reducir la latencia (retraso en la llegada de un paquete al destino).
Reducir el jitter (medida de variabilidad temporal del ping).
Aumentar el ancho de banda.
QoS suele ir implementado directamente en los enrutadores.