INVESTIGACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE COMPUTACIÓN




I

NVESTIGACIÓN
DE
TECNOLOGÍAS
DE
COMPUTACIÓN


GRID
Y
VIRTUALIZACIÓN




ENERO




–




DICIEMBRE




2009


DIRECTOR EJECUTIVO DIRECTOR DE INVESTIGACIÓN INICTEL-UNI INICTEL-UNI - DIDT

I

NG

.

T

OMAS

P

ALMA

G

ARCÍA

I

NG

.

D

ANIEL

D

ÍAZ

A

TAUCURI

JEFE DEL ÁREA DE APLICACIONES TELEMÁTICAS

I

NG

.

E

LMER

G

UIDO

A

LEJANDRO

R

OJAS










INVESTIGADORES

J

OEL

E

NYELBER

T

ELLES

C

ASTILLO

E

DUARDO

M

ENDOZA

V

ILLAIZAN

C

ARLOS

B

ERNARDO

S

ÁNCHEZ

G

ONZALES


 
 
 


Lima,
Diciembre
2009











Memoria
Descriptiva



 Resumen
 El
presente
proyecto
busca
desarrollar
una
plataforma
GRID,
que
permita
brindar
de
manera
 permanente
recursos
informáticos
de
alta
capacidad
de
procesamiento
y
almacenamiento
de
 datos,
independientemente
de
su
ubicación
geográfica.

 
 Grupo
de
Trabajo
 


Nombre
y
Apellidos
 Perfil
 Área



Elmer
Guido
Alejandro


 Investigador
Principal
 DIDT‐AAT


Joel
Telles
Castillo
 Investigador/Analista
 DIDT‐AAT


Carlos
Sánchez
Gonzales
 Investigador/Analista/Programador
 DIDT‐AAT


Eduardo
Mendoza
Villaizan
 Investigador
 DIDT‐AAT





Objetivos

 


 Implementar
 una
 plataforma
 GRID
 para
 potenciar
 la
 capacidad
 de
 cálculo
 y
 procesamiento
entre
el
IMCA

e
INICTEL‐UNI.
  Brindar
al
IMCA
las
facilidades
de
acceso,
conectividad
y
procesamiento
del
Grid
 del
laboratorio
de
Aplicaciones
Telemáticas
del
INICTEL‐UNI.
  Producción
de
conocimientos
científicos‐tecnológicos.
  Promover
la
formación
de
Clusters
Científicos
Multidisciplinarios.
  Brindar
facilidades
de
acceso
a
la
comunidad
científico‐académicas
que
no
cuenten
 con
 una
 infraestructura
 de
 cómputo
 de
 acuerdo
 a
 sus
 necesidades
 de
 investigación.



 

 Material
y
Métodos
  08
servidores
HP
modelo
Proliant
150
  01
servidor
de
Aplicaciones
HP
modelo
Proliant
380
  01
KVM
8
Puertos
  02
Swich
  01
Router
  01
Monitor

  Red
Académica
Avanzada
Peruana
  Enlace
Inalámbrico
INICTEL‐UNI
Al
IMCA
 


La
 metodología
 a
 utilizar
 para
 el
 desarrollo
 del
 presente
 proyecto
 se
 encuentra
 enmarcada
 dentro
de
las
fases
de
la
metodología
científica
de
desarrollo:
  Documentación.
  Experimentación
del
Grid
Piloto
Implementado.
  Análisis
y
pruebas
de
la
Implementación.
  Implementación
de
algoritmo
paralelizables.
  Reporte
de
análisis
y
resultados.



 


Aplicación
del
Proyecto


Dentro
 del
 contexto
 tecnológico
 actual
 la
 informática,
 contribuye
 en
 gran
 medida
 
 a
 la
 resolución
de
millones
de
problemas
en
diferentes
ámbitos
y
disciplinas,

constituyendo
hoy
en
 día
el
motor
de
procesamiento
y
fuente
de
recursos

absolutamente
imprescindible.
 La
informática
ha
visto
la
luz
de
su
evolución
en
las
actividades
científicas,
más

precisamente
 en
sus
necesidades
de
almacenamiento
y
procesamiento
de
datos.
Y
si
bien
en
la
mayoría
de
 los
casos
la
ciencia
y
otra
variedad
de
disciplinas
han
visto
satisfechos
sus
requerimientos,
aún
 quedan
desafíos
abordables
que
esperan
a
ser
atendidos.
Un
claro
ejemplo
es
la
capacidad
de
 procesamiento
requerida
en
ambiciosos
proyectos
de
investigación
científica,
simulaciones
a
 gran
 escala,
 toma
 de
 decisiones
 a
 partir
 de
 grandes
 volúmenes
 de
 información
 y
 cientos
 de
 casos
imaginables
que
no
encuentran
una
solución,
o
quizá
parte
de
ella,
en
las
herramientas
 disponibles
en
la
tecnología
actual.



En
estos
casos,
ni
aún
la
supercomputadora
más
sofisticada
disponible
en
el
mercado
podría
 satisfacer
 la
 capacidad
 de
 procesamiento
 necesaria
 en
 casos
 donde
 el
 volumen
 de
 datos
 manipulado
 es
 de
 varios
 petabytes.
 Si
 bien
 un
 gran
 acercamiento
 a
 la
 resolución
 de
 estos
 problemas
 de
 enorme
 potencia
 de
 cálculo
 fue
 logrado
 mediante
 “clusters”
 o
 “granjas”
 de
 computadoras,
 surgidos
 a
 principios
 de
 los
 80,
 aún
 seguían
 conservándose
 los
 recursos
 en
 forma
 dedicada.
 Existen
 también
 otras
 situaciones
 en
 que
 no
 sólo
 se
 persigue
 gran
 procesamiento,
sino
que
también
se
busca
lograr
niveles
de
conectividad
y
cooperación
entre
 proyectos
 científicos
 y
 académicos
 de
 gran
 escala
 que
 no
 han
 podido
 lograrse
 ni
 siquiera
 mediante
Internet.


Muchas
 aplicaciones
 difundidas
 a
 través
 de
 Internet
 han
 ofrecido
 un
 modo
 más
 descentralizado
para
lograr
gran
potencia
de
cálculo
gracias
al
aprovechamiento
del
tiempo
de
 CPU
 inactiva
 aportado
 por
 sus
 usuarios,
 pero
 a
 pesar
 de
 este
 avance
 de
 importancia
 revolucionaria
existen
objetivos
más
ambiciosos
de
conectividad
entre
proyectos
que
se
ven
 limitados
 en
 la
 red
 de
 redes.
 En
 realidad,
 el
 e‐mail
 y
 la
 World
 Wide
 Web
 proveen
 modos
 básicos
de
trabajo
conjunto
pero
no
se
ha
logrado
vincular
y
compartir
datos,
computadores,
 sensores
 y
 demás
 recursos
 creando
 una
 entidad
 virtual.
 Es
 entonces
 aquí
 donde
 surge
 el
 concepto
de
“computación
grid”
(En
castellano:
rejilla,
tramado,
entrelazado,
enrejado).

 Entre
las
áreas
de
aplicación
de
esta
tecnología
se
pueden
mencionar:





•

 Gobiernos
 y
 Organizaciones
 Internacionales:
 En
 respuesta
 ante
 desastres


(inundaciones,
incendios,
terrorismo,
etc),
planificación
urbana,
modelos
económicos,
 etc
.





•
 En
 el
 mundo
 de
 la
 Medicina:
 La
 unión
 de
 recursos
 (tales
 como
 bases
 de
 datos


administrativas
y
archivos
de
historias
clínicas
e
imágenes
médicas)
y
de
instrumentos
 especializados
 abre
 la
 puerta
 a
 una
 gran
 variedad
 de
 nuevos
 procedimientos
 de
 diagnóstico
mejorados
gracias
a
la
ayuda
de
ordenadores,
en
base
a
un
análisis
rápido





de
imágenes
médicas
complejas
y
la
comparación
automática
con
archivos
distribuidos
 para
encontrar
casos
similares.


•

 En
 la
 Educación:
 Las
 Bibliotecas
 Electrónicas
 y
 los
 centros
 de
 e‐Educación
 se



 beneficiarán
de
las
herramientas
basadas
en
el
GRID
para
el
acceso
a
datos
dispersos
y
 
 la
 creación
 de
 aulas
 virtuales
 con
 estudiantes,
 recursos
 y
 profesores
 distribuidos.
 Ya
 
 estamos
presenciando
algo
como
esto
en
la
Web,
y
el
GRID
mejorará
enormemente
la
 
 situación
actual.





•

 Empresas
 y
 Grandes
 Corporaciones:
 
 Las
 grandes
 empresas
 tienen
 delegaciones,


datos,

 personal
 y
 recursos
 distribuidos
 por
 todo
 el
 mundo.
 Un
 enfoque
 basado
 en
 GRID

 permitirá
la
creación
de
medios
para
realizar
aplicaciones
a
gran
escala
tales
 como
el
diseño
asistido
por
ordenador
utilizando,
simultáneamente,
recursos
situados
 en
muchos
lugares.
 
 














TT

ABLA
DE


ABLA
DE


CC

ONTENIDO

ONTENIDO






 1.1
 Introducción ... 9
 1.2
 Antecedentes ... 10
 1.3
 Motivo
de
la
Investigación ... 10
 1.4
 Fundamentos
Teóricos ... 11
 a)
 La
Posibilidad
de
Compartir
Recursos ... 11
 b)
 Acceso
seguro... 12
 c)
 La
utilización
eficiente
de
recursos ... 12
 d)
 Redes
de
comunicaciones
rápidas
y
fiables ... 13
 e)
 Estándares
abiertos... 13
 1.5
 Objetivos
del
Proyecto ... 15
 1.6
 Descripción
del
Proyecto... 15
 CAPITULO
II:
ESTADO
DEL
ARTE CAPITULO
II:
ESTADO
DEL
ARTE ... 17
 2.1
 Proyectos
de
Investigación
con
fines
comunes... 17
 c)
 Globus
Project ... 19
 h)
 TeraGrid... 22
 i)
 CrossGrid ... 23
 j)
 OpenMolGRID ... 23
 k)
 UK
e‐Science... 24
 l)
 EGEE
(Enabling
Grids
for
e‐Science
in
Europe)... 24
 m)
 EELA2
(E‐infraestructura
compartida
entre
Europa
y
Latinoamérica) ... 25
 2.2
 Modelos
de
Programación
Grid
Actuales... 26
 a)
 MPICH... 26
 b)
 OpenMP ... 26
 c)
 RPC
(Remote
Procedure
Call) ... 26
 d)
 RMI
(Java
Remote
Method
Invocation)... 27
 e)
 P2P
(PEER
TO
PEER)... 27
 f)
 XCAT
(Extreme
Cluster
Administration
Toolkit) ... 28



 CAPITULO
III:
PROPUESTA
DE
LA
ACTIVIDAD
DE
LA
INVESTIGACIÓN CAPITULO
III:
PROPUESTA
DE
LA
ACTIVIDAD
DE
LA
INVESTIGACIÓN ... 29
 3.1
 Investigación
y
Evaluación
de
las
Tecnologías
de
Computación
Distribuidas ... 29
 3.2
 Globus
Toolkit
2
(GT2)... 31
 3.2.1
 Introducción ... 31
 3.3
 Glite ... 37
 3.3.1
 Interfaz
de
Usuario(UI) ... 38
 3.3.2
 Elemento
de
Computacion
(CE)... 39
 3.3.3
 Almacenamiento
de
Elementos(SE) ... 39
 3.3.4
 Servicio
de
Información
(IS)... 39
 3.3.5
 Servicio
de
Administración
del
Volumen
de
Trabajo
(WMS)... 42
 3.3.6
 Autoridad
Certificadora... 44
 3.4
 Tecnologias
de
Virtualización... 49
 3.3.6
 Virtualización
de
plataforma ... 50
 3.3.7
 Tipos
de
Virtualización
de
plataforma... 50
 3.3.8
 Ventajas
de
la
Virtualización ... 51
 3.3.9
 Arquitecturas
de
virtualización ... 52
 3.9
 Scientific
Linux... 55
 3.10
 Diseño
de
la
Arquitectura
Grid
INICTEL‐UNI
Basado
en
Glite ... 56
 3.10.1
 Equipamiento

e
infraestructura
a
Utilizar
en
el
nodo
del
INICTEL‐UNI ... 59
 3.10.2
 Caracteristicas
de
los
Equipos
a
utilizar... 59
 
 CAPITULO
 CAPITULO
 IVIV :
Arquitectura
del
Grid
INICTEL:
Arquitectura
del
Grid
INICTEL ‐‐IMCAIMCA
 4.1
 Cluster………....64
 4.1.1
 Beneficios
de
la
Tecnología
Cluster……….………..65
 4.1.2
 Clasificación
de
los
Cluster………..….65
 4.1.3
Componentes
de
un
Cluster.………..65
 



4.1.3.1‐Nodos.………..…….………...66
 



4.1.3.2‐
Almacenamiento
………..…….……….66
 



4.1.3.3‐
Sistema
Operativo
.………..…….………...68
 



4.1.3.4‐
Conexiones
de
Red
...………..…….………..68
 



4.1.3.5‐
Middleware
..………..…….…...69
 



4.1.3.6‐
Ambientes
de
Programación
Paralela
………..…….……….70



 



4.1.3.7‐
Sistemas
Clusters
Implementados
.………..…….…….………..…….70
 



4.1.3.8‐
Clusters
en
Aplicaciones
Científicas………..…….………..71
 



4.1.3.9‐
Clusters
en
Aplicaciones
Empresariales.………..…….………71
 


4.2

Gestión
de
Recursos
Distribuidos:
Sistemas
Gestores
de
Colas
…..………..72
 






4.2.1

Sistemas
de
Colas………...73
 






4.2.1.1‐
PBS………...73
 






4.2.1.2‐
SGE………...74
 
 CAPITULO
 CAPITULO
 VV:

Calidad
de
Servicio
en
el
Entorno
de
la:

Calidad
de
Servicio
en
el
Entorno
de
la 

Computación
GridComputación
Grid
 5.1
 Introducción ... 77
 5.2
 Estado
del
Arte
de
QoS
en
Computación
Grid ... 79
 5.3
 Modelos
de
Información
Grid ... 82
 





5.3.1‐
Modelos
de
Información
sobre
Calidad
de
Servicio………...82


 





5.3.2.‐
Análisis
Comparativo
para
los
Modelos
de
Información……….83
 





5.3.3.‐
Ontología
para
Recursos
Grid
y
sus
Propiedades
de
Calidad
de
Servicio
(QoS).84
 








5.3.4.‐
Sistema
de
Medida
para
la
Fiabilidad
de
los
Recursos

Grid………..87
 5.4.‐
Calidad
de
Servicio
de
Red
en
Sistemas
GRID:
Un
Modelo
de
Agente

 de
Ancho
de
Banda
………...92
 5.4.1.‐Arquitectura
del
Agente
de
ancho
de
banda………...93
 




 CAPITULO
 CAPITULO
 VIVI :

Implementación
del
Grid
INICTEL
:

Implementación
del
Grid
INICTEL
 ‐‐
IMCA
IMCA
 
6.1
 Pruebas
del
Enlace
Inalambrico……….100



 6.2




Instalación
del
Scientific
Linux………110
 .3




Instalación
del
la
Autoridad
Certificadora………121
 6.4




Instalación
del
Sistema
de
Menbresia
de
la
Organización
Virtual
(VOMS)
……….137
 6.5




Instalación
del
Sistema
de
Interfaz
de
Usuario
(UI)..………..……163
 6.6




Instalación
del
Sistema
de
Gestión
de
Carga
de
Trabajo
(WMS)...175
 6.7




Instalación
del
Sistema
del
Elemento
de
Computo
(CE)
……….….182
 6.8




Instalación
de
los
Nodos
de
Trabajo
(WN)...……….199
 6.9




Manual
de
Usuario………207
 
 CAPITULO



 
7.1




Pruebas
de
Job
Parametrizables………..………..212
 
 7.2




Pruebas
de
Job
DAG………….……….…………219
 7.3




Pruebas
de
Colecciones
de
Job…….……….227
 
 Conclusiones………....232
 Bibliografia……….…234
 Anexo
01
Curso
‐
Taller
de
Computación
Grid
Globus
Toolkit...…..236
 Anexo
02
Portal
Web
Informativo
del
Proyecto………..251
 



 


CAPITULO
I

CAPITULO
I :
FUNDAMENTOS
DE
LA


:
FUNDAMENTOS
DE
LA


INVESTIGACIÓ

INVESTIGACIÓ N

N 






1.1
 Introducción


La
 producción
 científico‐académica
 requiere
 de
 un
 entorno
 de
 infraestructura
 adecuada
 y
 sobre
 todo
 de
 vanguardia
 tecnológica
 que
 le
 brinden
 a
 los
 profesionales
 encargados
 de
 realizar
 investigación
 básica,
 aplicada
 o
 desarrollo
 tecnológico,
 las
 herramientas
 necesarias
 tanto
 a
 nivel
 software
 como
 hardware

 para
 poder
 realizar
 y
 explotar
 al
 máximo
 sus
 capacidades
 y
 obtener
 productos
 adecuados
e
idóneos.





De
 igual
 modo
 no
 es
 menos
 conocido
 que
 la
 necesidad
 de
 contar
 con
 equipamiento
de
grandes
capacidades
y
potencias
de
cálculo,
es
una
limitante

en
 nuestro
medio
sobre
todo
a
nivel
estado,
específicamente

en
las
universidades
 públicas,
 sin
 embargo
 también
 existen
 entornos
 
 en
 los
 cuales
 la
 dotación
 de
 infraestructura
 
 existe
 y
 su
 máxima
 capacidad
 no
 es
 explotada
 en
 su
 verdadera
 magnitud.



Por
lo
tanto
el
presente
proyecto
justamente
trata
de
acoger

tecnología
vigente
y
 de
vanguardia
y
en
torno
a
ella
optimizar
recursos
y
con
ello
brindar
facilidades
a
 la
comunidad
científico
y
académica.


El
Proyecto
tiende
a
desarrollar
un
aplicativo
en
base
a
una
plataforma
GRID,

que
 permitirá
 brindar
 de
 manera
 permanente
 sin
 restricciones
 ,
 a
 los
 diversos
 entornos
y
comunidades
científicas
–
académicas
que
así
lo
requieran,
el
poder
 disponer
 de
 manera
 remota
 de
 recursos
 informáticos
 de
 alta
 capacidad
 de
 procesamiento
 y
 almacenamiento
 de
 datos,
 superando
 con
 ello
 las
 limitaciones
 de
disponibilidad
de
recursos
técnicos
de
los
usuarios
locales
,
no
siendo
por
ello
 las
distancias,
acceso
ni
conectividad
un
factor
limitante.






1.2
 Antecedentes



La
generación
de
conocimientos
y
acopio
de
experiencias
es
un
proceso
dinámico,
 permanente
 y
 de
 evolución
 constante
 y
 en
 ello
 un
 papel
 importante
 juega
 las
 Tecnologías
de
Información
y
Comunicaciones,
las
cuales
brindan
las
facilidades
 tecnológicas
y
herramientas
aplicativas
para
dicho
fin,
cual
es
la

producción
de
 nuevos
conocimientos
y

aplicaciones.
 
 Asimismo
somos
conscientes
y
tenemos
conocimiento
que
en
los
próximos
años
 las
actividades
de
E‐ciencia
generaran
una
gran

cantidad
de
información,
y
por
lo
 tanto
 
 estos
 datos
 necesitarán
 una
 plataforma
 capaz
 de
 procesar
 y
 almacenar
 dicho
caudal
de
información.





El
INICTEL‐UNI
como
institución
cuyos
objetivos
se
enmarcan
dentro
de
lo
que
es
 Investigación
 científica,
 desarrollo
 e
 innovación
 tecnológica
 en
 el
 campo
 de
 las
 Tecnologías
 de
 Información
 y
 Comunicaciones,
 considero
 una
 brillante
 oportunidad
 el
 poder
 brindar
 a
 la
 comunidad
 científica
 y
 
 académica
 su
 experiencia
 y
 aporte
 en
 lo
 que
 a
 desarrollo
 de
 herramientas
 aplicativas
 y
 tecnologías
se
refiere,
contando
para
ello
como
socio
estratégico
a
la
comunidad
 del
IMCA
–
UNI;
institución
dedicada
a
la
investigación
en
ciencias
matemáticas
 facilitando
 el
 dialogo
 entre
 dicha
 comunidad
 científica
 y
 otras
 disciplinas
 ,
 tales
 como
la
Ingeniería,
Meteorología,
Economía,
Ecología,
etc.
que
requieren
para
su
 solución
el
conocimiento
de
matemática
avanzada.




Por
 tanto
 
 INICTEL‐UNI,
 aplica
 y
 participa
 de
 la
 convocatorio
 realizada
 por
 el
 CONCYTEC,
 institución
 que
 a
 través
 del
 PROCYT
 (Proyectos
 de
 Ciencia
 y
 Tecnología),
 promueve,
 subvenciona
 e
 incentiva
 las
 acciones
 referidas
 al
 desarrollo
 en
 lo
 que
 es
 ciencia
 y
 tecnología
 se
 refiere,
 siendo
 aceptado
 el
 presente
proyecto,
el
cual
figura
dentro
del
plan
de
actividades
propuestas
por
el
 Área
 de
 Aplicaciones
 Telemáticas
 de
 la
 Dirección
 de
 Investigación
 y
 Desarrollo
 Tecnológico.


1.3
 Motivo
de
la
Investigación


La
implementación
de
una
plataforma
GRID
no
sólo
resultará
beneficiosa
sino
que
 se
hace
necesaria
para
el
desarrollo

investigaciones
científicas
multidisciplinarias
 cuya
demanda
de
grandes
volúmenes
de
procesamiento
de
información
pueden
 ser
ejecutadas
aprovechando
los
recursos
computaciones
de
cada
nodo
de
la
red
 de
 una
 manera
 mucho
 más
 eficiente,
 logrando
 así
 fomentar
 y
 dinamizar
 la
 investigación
multidisciplinaria.








1.4
 Fundamentos
Teóricos


Podemos
describir,
de
forma
sucinta,
en
funcionamiento
del
GRID
del
siguiente
modo:
 


‐ El
 GRID
 descansa
 sobre
 un
 software,
 denominado
 “middleware”,
 que
 asegura
 la
 comunicación
 transparente
 entre
 diferentes
 ordenadores
 repartidos
 por
 todo
 el
 mundo.





‐ El
segundo
elemento
es
un
motor
de
búsqueda
que
no
sólo
encontrará
los
datos
 que
 el
 usuario
 necesite,
 sino
 también
 las
 herramientas
 para
 analizarlos
 y
 la
 potencia
de
cálculo
necesaria
para
utilizarlas.
 
 ‐ Al
final
del
proceso,
el
GRID
distribuirá
las
tareas
de
computación
a
cualquier
lugar
 de
la
red
en
la
que
haya
capacidad
disponible
y
enviará
los
resultados
al
usuario.

 
 Este
funcionamiento
se
sostiene
en
cinco
pilares
básicos:
 
  La
posibilidad
de
compartir
recursos.
  La
seguridad
–
acceso
seguro.
  El
uso
eficiente
de
los
recursos.
  Redes
de
comunicaciones
fiables
que
eliminen
las
distancias.
  Estándares
abiertos.
 
 Se
detallaran
cada
uno
de
estos
puntos:
 a) La
Posibilidad
de
Compartir
Recursos
 Esta
es
la
idea
que
está
detrás
del
GRID,
poder
utilizar
recursos
remotos
que
nos
 permitan
realizar
tareas
que
no
podríamos
abordar
en
nuestra
máquina
o
centro
 de
trabajo.
 La
idea
va
más
allá
del
simple
intercambio
de
ficheros;
se
trata
del
acceso
directo
a
 software,
 ordenadores
 y
 datos
 remotos,
 así
 como
 acceso
 y
 control
 de
 otros
 dispositivos
(sensores,
telescopios,
etc.).





Pero
 debemos
 hacer
 frente
 al
 hecho
 de
 que
 los
 recursos
 pertenecen
 a
 muchas
 personas
 distintas.
 Por
 tanto,
 nos
 encontramos
 con
 dominios
 administrativos
 diferentes,
 en
 los
 que
 se
 ejecuta
 software
 heterogéneo,
 y
 sometidos
 a
 las
 más
 diversas
políticas
de
control
de
acceso
y
seguridad.





Este
 es
 un
 punto
 crucial
 del
 GRID,
 no
 se
 trata
 de
 conseguir
 algo
 por
 nada
 o
 de
 ofrecer
nuestros
recursos
de
computación
de
forma
altruista.
Más
bien
se
trata
de
 crear
 una
 situación
 entre
 los
 propietarios
 de
 recursos
 de
 computación
 donde
 todos
los
implicados
puedan
apreciar
las
ventajas
de
compartirlos,
en
la
que
haya





mecanismos
 que
 aseguren
 la
 confianza
 entre
 los
 usuarios,
 y
 estableciendo
 las
 condiciones
de
uso
de
sus
recursos.


b) Acceso
seguro


Como
 en
 cualquier
 otra
 aplicación
 la
 seguridad
 es
 esencial
 y
 se
 centra
 en
 los
 siguientes
aspectos:





• Política
de
Accesos


Tanto
los
que
ofrecen
sus
recursos
como
los
que
los
utilizan
deben
definir
 cuidadosamente
 qué
 es
 lo
 que
 van
 a
 compartir,
 a
 quién
 se
 permite
 el
 acceso
y
bajo
qué
condiciones.
 
 •

 Autenticación

 Es
necesario
un
mecanismo
para
establecer
la
identidad
de
un
usuario
o
de
 un
recurso
concreto.
 
 • Autorización
 También
hace
falta
un
procedimiento
para
determinar
si
una
determinada
 operación
 es
 consistente
 con
 las
 relaciones
 que
 se
 han
 definido
 previamente
de
cara
a
compartir
recursos.
 
 
 El
GRID
necesita
una
forma
eficiente
de
recopilar
una
serie
de
información:
 
 •
¿Quién
está
autorizado
a
utilizar
el
GRID?
 •
¿Qué
recursos
está
autorizado
a
utilizar?
 •
¿Quién
da
fe
de
que
un
usuario
es
quien
dice
ser?
 •
¿Cuáles
son
las
políticas
de
uso
de
los
diferentes
recursos?
 
 Todos
esos
elementos
pueden
cambiar
de
un
día
para
otro,
lo
que
significa
que,
 para
que
funcione
de
forma
eficiente,
el
GRID
debe
ser
extremadamente
flexible,
 capaz
de
adaptarse
a
todos
los
cambios
y
además
contar
con
un
mecanismo
de
 “contabilidad”
eficiente.
 c) La
utilización
eficiente
de
recursos


El
 tercer
 aspecto
 fundamental
 en
 la
 tecnología
 GRID
 es
 el
 uso
 eficiente
 de
 los
 recursos.
 Es
 aquí
 donde
 radica
 el
 verdadero
 interés
 del
 GRID.
 No
 importa
 la
 cantidad
 de
 recursos
 de
 los
 que
 uno
 disponga;
 siempre
 habrá
 usuarios
 haciendo
 cola
 para
 utilizarlos.
 Se
 necesitan
 mecanismos
 para
 repartir
 el
 trabajo
 de
 forma
 automática
y
eficiente
entre
una
gran
cantidad
de
recursos,
reduciendo
las
colas
 de
espera.





En
el
GRID,
en
principio,
tendremos
información
sobre
los
diferentes
trabajos
que
 se
 han
 enviado
 y,
 ya
 que
 todo
 se
 está
 ejecutando
 en
 ordenadores,
 podemos





calcular
 cuál
 sería
 la
 asignación
 óptima
 de
 recursos.
 Para
 ello
 existe
 un
 software
 que
lleva
a
cabo
este
trabajo
y
que,
en
general,
gestiona
la
actividad
del
GRID.
Este
 software
recibe
el
nombre
de
“middleware”.
 d) Redes
de
comunicaciones
rápidas
y
fiables
 La
existencia
de
conexiones
de
alta
velocidad
(en
el
Perú
la
RAAP)
es
lo
que
hace
 posible
el
GRID
a
escala
mundial.
 
 Hace
diez
años
hubiese
sido
ingenuo
tratar
de
enviar
grandes
cantidades
de
datos
 a
 través
 del
 mundo
 para
 que
 se
 pudiesen
 procesar
 más
 rápido
 en
 otros
 ordenadores.
El
tiempo
que
se
tardaba
en
transferirlos
anularía
el
beneficio
de
un
 procesamiento
más
rápido.


e) Estándares
abiertos


El
quinto
y
último
punto
es
el
de
los
estándares.
El
objetivo
es
conseguir
que
las
 aplicaciones
 que
 se
 ejecuten
 en
 un
 GRID
 puedan
 funcionar
 en
 cualquier
 otro.
 Debido
a
que
la
naturaleza
última
del
GRID
es
compartir
recursos,
es
comprensible
 que
la
existencia
de
estándares
abiertos
redunde
en
beneficio
de
todos
los
agentes
 participantes.






Actualmente,
 los
 estándares
 de
 GRID
 los
 desarrolla
 el
 Global
 GRID
 Forum,
 y
 un
 estándar,
conocido
como
OGSA
(Open
GRID
Services
Architecture),
aparece
como
 la
referencia
clave
para
los
proyectos
de
desarrollo
GRID.
 
 En
esencia,
los
principales
proyectos
relacionados
con
GRID
se
están
desarrollando
en
base
a
 una
serie
de
protocolos
y
servicios
que
ofrece
el
Globus
Toolkit
(una
infraestructura
de
código
 abierto
desarrollada
por
la
Globus
Alliance)
proporcionando
un
conjunto
de
herramientas
para
 implementar
 los
 servicios
 y
 capacidades
 básicas
 para
 construir
 un
 GRID,
 tales
 como
 la
 seguridad,
la
localización
y
gestión
de
recursos
y
las
comunicaciones,
mediante
una
serie
de
 programas
que
implementan
estos
servicios.





Muchos
de
los
protocolos
y
funciones
definidas
por
el
Globus
Toolkit
son
similares
a
los
que
 existen
actualmente
para

redes
y
sistemas
de
almacenamiento,
aunque
optimizados
para
el
 GRID.
 Además,
 las
 herramientas
 se
 pueden
 integrar
 por
 separado
 en
 los
 programas
 de
 software
 existentes
 para
 ir
 acomodándolos
 a
 los
 requisitos
 del
 GRID
 y
 se
 encuentra
 a
 disposición
 general
 bajo
 un
 acuerdo
 de
 licencia
 “open
 source”.
 Esto
 permite
 a
 todos
 los
 interesados
utilizarlo
libremente
y
al
mismo
tiempo
añadir
mejoras.





Arquitectura
GRID


Habitualmente
se
describe
la
arquitectura
del
GRID
en
términos
de
“capas”,
ejecutando
cada
 una
 de
 ellas
 una
 determinada
 función.
 Como
 es
 habitual
 en
 este
 tipo
 de
 enfoque,
 las
 capas
 más
altas
están
más
cerca
del
usuario,
en
tanto
que
las
capas
inferiores
lo
están
de
las
redes
 de
comunicación.



 


Empezando
por
los
cimientos,
nos
encontramos
con
la
capa
de
red,
responsable
de
asegurar
la
 conexión
entre
los
recursos
que
forman
el
GRID.
En
la
parte
más
alta
está
la
capa
de
recursos,
 constituida
 por
 los
 dispositivos
 que
 son
 parte
 del
 GRID:
 ordenadores,
 sistemas
 de
 almacenamiento,
 catálogos
 electrónicos
 de
 datos
 e
 incluso
 sensores
 que
 se
 conecten
 directamente
a
la
red.





En
 la
 zona
 intermedia
 está
 la
 capa
 de
 “middleware”,
 encargada
 de
 proporcionar
 las
 herramientas
 que
 permiten
 que
 los
 distintos
 elementos
 (servidores,
 almacenes
 de
 datos,
 redes,
etc)
participen
de
forma
coordinada
en
un
entorno
GRID
unificado.
 
 El
middleware,
es
el
auténtico
“cerebro”
del
GRID
y
se
ocupa
de
las
siguientes
funciones:
 
 •

 Encontrar
el
lugar
conveniente
para
ejecutar
la
tarea
solicitada
por
el
usuario.
 •

 Optimiza
el
uso
de
recursos
que
pueden
estar
muy
dispersos.
 •

 Organiza
el
acceso
eficiente
a
los
datos.
 •

 Se
encarga
de
la
autenticación
de
los
diferentes
elementos.
 •

 Se
ocupa
de
las
políticas
de
asignación
de
recursos.
 •

 Ejecuta
las
tareas.
 •

 Monitoriza
el
progreso
de
los
trabajos
en
ejecución.
 •

 Gestiona
la
recuperación
frente
a
fallos.
 •

 Avisa
cuando
se
haya
terminado
la
tarea
y
devuelve
los
resultados.
 


El
 ingrediente
 fundamental
 del
 middleware
 son
 los
 metadatos
 (datos
 sobre
 los
 datos),
 que

 contienen,
 entre
 otras
 cosas,
 toda
 la
 información
 sobre
 el
 formato
 de
 los
 datos
 y
 dónde
 se
 almacenan
(a
veces
en
varios
sitios
distintos).





El
 middleware
 está
 formado
 por
 muchos
 programas
 software.
 Algunos
 de
 esos
 programas
 actúan
como
agentes
y
otros
como
intermediarios,
negociando
entre
sí,
de
forma
automática,
 en
 representación
 de
 los
 usuarios
 del
 GRID
 y
 de
 los
 proveedores
 de
 recursos.
 Los
 agentes
 individuales
 presentan
 los
 metadatos
 referidos
 a
 los
 usuarios,
 datos
 y
 recursos.
 Los
 intermediarios
se
encargan
de
las
negociaciones
entre
máquinas
(M2M)
para
la
autenticación
 y
 autorización
 de
 los
 usuarios
 y
 se
 encargan
 de
 definir
 los
 acuerdos
 de
 acceso
 a
 los
 datos
 y
 recursos.
 Cuando
 queda
 establecido
 el
 acuerdo,
 un
 intermediario
 planifica
 las
 tareas
 de
 cómputo
 y
 supervisa
 las
 transferencias
 de
 datos
 necesarias
 para
 acometer
 cada
 trabajo
 concreto.
Al
mismo
tiempo,
una
serie
de
agentes
supervisores
especiales
optimizan
las
rutas
a
 través
de
la
red
y
monitorizan
la
calidad
del
servicio.
 
 Por
supuesto,
todo
esto
ocurre
en
un
intervalo
de
tiempo
muchísimo
menor
que
el
que
llevaría
 a
los
seres
humanos
realizar
las
mismas
tareas
manualmente.
 En
la
capa
superior
de
este
esquema
está
la
capa
de
aplicación
donde
se
incluyen
todas
las
 aplicaciones
 de
 los
 usuarios,
 portales
 y
 herramientas
 de
 desarrollo
 que
 soportan
 esas
 aplicaciones,
esta
es
la
capa
que
ve
el
usuario.



 


Además,
 en
 las
 arquitecturas
 más
 comunes
 del
 GRID,
 la
 capa
 de
 aplicación
 proporciona
 el
 llamado
 “serviceware”,
 que
 recoge
 las
 funciones
 generales
 de
 gestión
 tales
 como
 la
 contabilidad
del
uso
del
GRID
que
hace
cada
usuario.
(El
serviceware
está
en
la
capa
superior
al
 ser
un
elemento
con
el
que
interactúa
el
usuario,
mientras
que
el
middleware
está
en
una
capa
 “oculta”
de
la
que
no
debe
preocuparse).
 
 Para
poder
hacer
todo
lo
anterior,
las
aplicaciones
que
se
desarrollen
para
ser
ejecutadas
en
 un
PC
concreto,
tendrán
que
adaptarse
para
poder
invocar
los
servicios
adecuados
y
utilizar
los
 protocolos
 correctos.
 Igual
 que
 las
 aplicaciones
 que
 inicialmente
 se
 crearon
 para
 funcionar
 aisladamente
se
adaptan
para
poder
ser
ejecutadas
en
un
navegador
Web,
el
GRID
requerirá
 que
los
usuarios
dediquen
cierto
esfuerzo
a
“gridificar”
sus
aplicaciones.


Sin
 embargo,
 una
 vez
 adaptadas
 al
 GRID,
 miles
 de
 usuarios
 podrán
 usar
 las
 mismas
 aplicaciones,
utilizando
las
capas
de
middleware
para
adaptarse
a
los
posibles
cambios
en
el
 tejido
del
GRID.





1.5
 Objetivos
del
Proyecto





 El
 Proyecto
 busca
 desarrollar
 una
 plataforma
 GRID,
 
 que
 permitirá
 brindar
 de
 manera
permanente
recursos
informáticos
de
alta
capacidad
de
procesamiento
y
 almacenamiento
de
datos,

independientemente
de
su
ubicación
geográfica.


 


 La
 Implementación
 de
 una
 plataforma
 empleando
 tecnología
 
 GRID
 a
 nivel
 Laboratorio
 del
 Área
 de
 Aplicaciones
 Telemáticas
 del
 INICTEL‐UNI
 como
 una
 actividad
 enmarcada
 dentro
 de
 lo
 que
 es
 Desarrollo
 Tecnológico
 y
 cuya
 orientación
converge

dentro
de
sus
actividades
de
investigación
orientadas
a
la
 gestión
 de
 recursos
 distribuidos
 y
 desarrollo
 de
 aplicaciones
 que
 permitan
 
 el
 poder
manejar
de
manera
simultánea
y
en
paralelo
múltiples
procesos.





 Como
producto
del
desarrollo
se
espera
contar
con
una
importante
herramienta
 de
procesamiento
puesta
a
disposición
del
IMCA
y
demás
instituciones
científicas
 para
 el
 desarrollo
 de
 sus
 proyectos
 de
 investigación
 como
 una
 alternativa
 tecnológica
ante
las
limitaciones
computacionales
que
viven
hoy
en
día.





1.6
 Descripción
del
Proyecto


El
proyecto
plantea
la
implementación
de
una
plataforma
empleando
tecnología

 GRID
 a
 nivel
 Laboratorio
 del
 Área
 de
 Aplicaciones
 Telemáticas
 del
 INICTEL‐UNI
 como
una
actividad
enmarcada
dentro
de
lo
que
es
Desarrollo
Tecnológico
y
cuya
 orientación
converge

dentro
de
sus
actividades
de
investigación
orientadas
a
la
 gestión
 de
 recursos
 distribuidos
 y
 desarrollo
 de
 aplicaciones
 que
 permitan
 
 el
 poder
manejar
de
manera
simultánea
y
en
paralelo
múltiples
procesos.





Las
 limitaciones
 en
 cuanto
 a
 la
 disponibilidad
 de
 recursos
 computacionales
 que
 nos
facilite
la
realización
de
actividades
de
investigación
y
desarrollo
tecnológico
 son
una
realidad
evidente
en
nuestro
medio,
manifestándose
principalmente
en
 el
 ámbito
 académico
 a
 nivel
 centros
 de
 educación
 superior
 como
 son
 las
 universidades
 públicas
 e
 instituciones
 de
 investigación,
 quienes
 a
 pesar
 de
 ello
 promueven
 y
 realizan
 investigaciones
 de
 carácter
 científico
 y
 tecnológicos
 de
 acuerdo
al
ámbito
de
sus
competencias
en
beneficio
de
la
comunidad
y
por
ende
 de
nuestro
país.


De
otro
lado
el
surgimiento
de
comunidades
científicas
multidisciplinarias
están
 generando
 el
 surgimiento
 de
 entornos
 denominados
 Redes
 Académicas,
 las
 cuales
 congregan
 a
 grupos
 de
 profesionales
 ,científicos
 e
 investigadores
 de
 diversas
 partes
 del
 mundo
 en
 la
 ejecución
 de
 proyectos
 de
 investigación
 conjuntos
 permitiendo
 una
 transferencia
 de
 conocimientos
 mucho
 más
 rápida
 entre
 las
 entidades
 colaboradoras.
 Por
 tanto
 la
 promoción
 y
 
 adhesión
 a
 estas
 redes
es
una
necesidad
natural
en
nuestro
medio
y
el
poder
tener
acceso
a
todas
 las
ventajas
que
ello
conlleva.


Por
todo
lo
anteriormente
expuesto,
la
implementación
de
una
plataforma
GRID
 no
 sólo
 resulta
 beneficiosa
 sino
 que
 se
 hace
 necesaria
 para
 el
 desarrollo

 investigaciones
 científicas
 multidisciplinarias
 cuya
 demanda
 de
 grandes
 volúmenes
 de
 procesamiento
 de
 información
 pueden
 ser
 ejecutadas
 aprovechando
los
recursos
computaciones
de
cada
nodo
de
la
red
de
una
manera
 mucho
 más
 eficiente,
 logrando
 así
 fomentar
 y
 dinamizar
 la
 investigación
 multidisciplinaria.








CAPITULO
II:
ESTADO
DEL
ARTE

CAPITULO
II:
ESTADO
DEL
ARTE 






2.1
 Proyectos
de
Investigación
con
fines
comunes



 La
idea
básica
de
la
tecnología
Grid,
en
resumen,
es
aprovechar
de
modo
óptimo
los
 recursos
proporcionados
por
equipos
de
computación
distribuidos,
mediante
el
uso
de
 un
software
adecuado
para
planificar
su
utilización
que
tenga
en
cuenta
las
prioridades
 y
 diferentes
 periodos
 de
 demanda
 de
 los
 usuarios.
 La
 evolución
 de
 las
 Redes
 de
 comunicación
 de
 alta
 velocidad
 dedicadas
 a
 la
 investigación
 ha
 creado
 un
 escenario
 idóneo
para
el
despliegue
de
esta
tecnología.


 
 En
la
actualidad
se
desarrollan
una
serie
de
proyectos,
describimos
a
continuación
los
 más
resaltantes:
  ARC
(Advanced
Resource
Connector)
  BOINC
(Berkeley
Infrastructure
for
Network
Computing)
  Globus
Toolkit
  GridWay
  SGE
(SUN
Grid
Engine)
  UNICORE
(Uniform
Interface
to
Computing
Resources)
  ProActive
  TeraGrid
  CrossGrid
  OpenMolGRID
  UK
e‐Science
  EGEE
(Enabling
Grids
for
e‐Science
in
Europe)
  EELA2
(E‐infraestructura
compartida
entre
Europa
y
Latinoamérica)

 
 
 
 a) ARC
(Advanced
Resource
Connector)
 Desarrollado
por
NorduGrid

(Países
Nórdicos)
http://www.nordugrid.org/
 Primera
versión:
Mayo
2002;

 Es
“open
source”
con
licencia
GPL
 Última
versión
ARC
0.9.2
(Ago‐2008)
Desarrollada
en
el
Proyecto‐EU
KnowARC
 http://www.knowarc.eu/

 



 
 
 Figura
01
‐
Componentes
del
Middleware
Nordu
Grid
ARC
 
 b) BOINC
(Berkeley
Infrastructure
for
Network
Computing)


Desarrollado
 inicialmente
 para
 soportar
 el
 proyecto
 SETI@home,
 es
 una
 plataforma
Grid
con
más
de
1/2
millón
de
computadores
conectados
que
admiten
 trabajos
y
los
ejecutan
durante
sus
períodos
de
inactividad





Desarrollado
básicamente
para
Unix,
pero
es
multiplataforma,
su
arquitectura
es
 cliente‐Servidor
 con
 una
 Interfaz
 Web
 para
 crear
 un
 proyecto
 en
 BOINC,
 los
 Servidores
 BOINC
 lo
 registran
 y
 reparten
 trabajos
 luego
 los
 clientes
 BOINC
 participantes
ejecutan
los
trabajos.
 
 Usos
de
BOINC
 Científicos:
Crean
proyectos
de
computación
voluntaria.
 Universidades:
Crean
centros
virtuales
de
supercomputación.
 Empresas:
Crean
Grids
de
computación
basados
en
PCs.
 
 








Figura
02
‐
Componentes
del
Middleware
BOINC



 c) Globus
Project


El
 Proyecto
 Globus
 es
 una
 iniciativa
 multi‐institucional
 para
 la
 investigación
 y
 el
 desarrollo
de
tecnologías
fundamentales
para
Grids,
con
la
activa
participación
de
 la
empresa
IBM,
cuya
intención
principal
es
crear
una
plataforma
completa
donde
 permita
 compartir
 aplicaciones
 y
 recursos
 informáticos
 en
 Internet.
 Uno
 de
 los
 primeros
productos
desarrollados
por
el
Proyecto
Globus
es
el
Globus
Toolkit,
que
 está
siendo
utilizado
en
varios
proyectos
de
aplicación
y
despliegue
de
Grid
en
los
 Estados
 Unidos,
 Europa
 y
 el
 resto
 del
 mundo.
 El
 Proyecto
 Globus
 tiene
 su
 sede
 central
 en
 el
 Laboratorio
 Nacional
 Argonne
 y
 el
 Instituto
 de
 Ciencias
 de
 Información
de
California
del
Sur.






El
proyecto
permitirá
llevar
las
redes
Grid
más
allá
de
las
habituales
aplicaciones
 técnicas
 y
 científicas
 para
 que
 pueda
 ser
 de
 utilidad
 en
 aplicaciones
 reales
 de
 negocio,
 conectando
 muchos
 superordenadores
 dispersos
 geográficamente
 mediante
Internet
y
unos
protocolos
específicos
de
código
abierto
creados
por
la
 organización
internacional
Globus
(globus.org).






La
 Arquitectura
 de
 Servicios
 Abiertos
 Grid
 (OGSA)
 presenta
 un
 conjunto
 de
 especificaciones
y
estándares
que
combina
los
beneficios
de
la
informática
Grid
y
 los
servicios
web.
Así,
los
clientes
pueden,
por
primera
vez,
compartir
y
acceder
a
 los
 recursos
 informáticos
 que
 necesitan
 en
 Internet,
 contando
 con
 el
 soporte
 de
 una
 infraestructura
 muy
 resistente,
 con
 capacidad
 de
 autogestión
 y
 siempre
 disponible;
 pueden
 integrar
 aplicaciones
 y
 compartir
 datos
 y
 potencia
 de





procesado,
consiguiendo
unos
niveles
de
eficiencia
muy
altos,
así
como
muy
bajos
 costos.






Este
 conjunto
 de
 especificaciones
 OGSA
 completa
 los
 estándares
 XML,
 WDSL
 y
 SOAP
 ‐
 todos
 ellos
 importantes
 para
 los
 servicios
 web,
 con
 los
 estándares
 desarrollados
por
Globus
para
tecnologías
de
redes
Grid,
utilizados
para
localizar,
 planificar
y
asegurar
recursos
informáticos.






OGSA
 cuenta
 con
 el
 apoyo
 de
 empresas
 de
 diferentes
 industrias,
 incluyendo
 AVAKI,
proveedor
de
soluciones
comerciales
de
software
Grid;
Entropía,
proveedor
 de
 informática
 de
 redes
 Grid
 distribuida
 basada
 en
 PC;
 Microsoft;
 y
 Platform
 Computing,
proveedor
de
software
de
informática
distribuida.






IBM
 tiene
 como
 objetivo
 la
 implantación
 de
 OGSA
 como
 punto
 clave
 en
 su
 "Proyecto
 eLiza".
 El
 proyecto
 eLiza
 es
 la
 iniciativa
 de
 informática
 autonómica
 de
 IBM
 para
 construir
 un
 servidor
 de
 infraestructura
 autogestionable,
 abierto
 y
 heterogéneo
 para
 el
 comercio
 electrónico
 y
 la
 puesta
 en
 práctica
 de
 Grids
 comerciales.






Globus
Toolkit


Es
 un
 proyecto
 Open
 Source
 desarrollado
 por
 el
 equipo
 del
 Argonne
 National
 Laboratory
dirigido
por
Ian
Foster
en
colaboración
con
el
grupo
de
Carl
Kesselman
 en
la
University
Of
Southern
California,
incorpora
los
protocolos
y
servicios
básicos
 necesarios
para
construir
aplicaciones
Grid.
Básicamente
consiste
en
un
conjunto
 de
módulos,
cada
modulo
define
un
interfaz
que
es
utilizado
por
los
servicios
de
 alto
 nivel
 para
 invocar
 mecanismos
 propios
 de
 dicho
 módulo
 proveer
 lo
 que
 se
 denomina
una
implementación,
la
cual,
a
su
vez,
utiliza
las
adecuadas
operaciones
 de
bajo
nivel
para
implementar
estos
mecanismos
en
diferentes
entornos.
 
 
 
 Figura
03
‐
Pagina
Principal
Globus
Toolkit
 
 
 





d) GridWay


Es
 un
 Meta‐Planificador
 que
 permite
 compartir
 recursos
 computacionales
 (clusters,
servers)
cada
uno
con
su
gestor
de
trabajos
(SunGridEngine,
Condor,
PBS,
 Load
Sharing
Facility,
etc)
que
pertenecen
a
una
misma
organización
o
dispersos
 en
varios
dominios
administrativos
de
forma
segura,
fiable
y
eficiente


http://www.gridway.org/

.
 


GridWay
 está
 diseñado
 para
 trabajar
 sobre
 Globus
 Toolkit
 (Aunque
 cada
 Globus
 puede
usar
un
planificador
diferente).





A
partir
de
GT
4.0.5,
GridWay
se
incluye
en
GT,
Las
aplicaciones
utilizan
el
estándar
 DRMAA
 (Distributed
 Resource
 Management
 Application
 API)
 Para
 gestionar
 el
 envío
y
el
control
de
trabajos.
 
 También
incluye
un
CLI
Command
Line
Interface,
GridWay
gestiona
la
ejecución
de
 trabajos
complejos
incluyendo
la
intermediación
en
el
acceso
a
recursos.
 
 
 Figura
04
‐
Componentes
del
Middleware
GridWay
 
 e) Sun
Grid
Engine
(SGE)


Es
 un
 gestor
 de
 colas
 de
 trabajos
 de
 código
 abierto
 desarrollado
 por
 Sun
 Microsystems.





Uso
típico
de
SGE


En
una
granja
de
computadores
o
un
cluster,
sirve
para
aceptar,
planificar,
lanzar
y
 gestionar
 la
 ejecución
 remota
 y
 distribuida
 de
 un
 gran
 número
 de
 tareas
 independientes.


Gestiona
 y
 planifica
 la
 asignación
 de
 recursos
 distribuidos
 (procesadores,
 memorias,
espacio
en
disco,
licencias
software)
http://gridengine.sunsource.net/




 Desarrollado
para
plataformas
Unix:
AIX,
BSD,
Free‐BSD,
HP‐UX,
IRIX,
Linux,
Mac
 OS
X,
Solaris.
 
 f) UNICORE
(
UNiform
Interface
to
COmputing
Resources)

 



Middleware
 Grid
 que
 permite
 la
 computación
 distribuida
 y
 el
 acceso
 seguro
 a
 datos
vía
Internet.
Desarrollado
desde
1997
en
2
proyectos
del
Ministerio
Alemán
 de
 Educación
 e
 Investigación
 (Para
 interconectar
 a
 los
 centros
 de
 Supercomputación
Alemanes,
como
alternativa
a
Globus
Toolkit)





Última
 versión
 UNICORE
 6.1.3
 (18‐Dic‐2008)
 Código
 “open
 source”
 bajo
 licencia
 BSD,
Mejorado
y
ampliado
posteriormente
en
varios
proyectos
Europeos.
 
 
 Figura
05
‐
Componentes
del
Middleware
UNICORE
 
 g) ProActive
 


Es
 un
 middleware
 para
 computación
 paralela
 y
 distribuida
 con
 código
 “open
 source”
 bajo
 licencia
 GPL,
 Desarrollado
 en
 Francia
 (INRIA,
 CNRS
 y
 Univ
 de
 Niza)
 Incluido
en
el
consorcio
OW2
(Open
Source
Middleware).


Última
versión
ProActive
4.0.2
(Oct‐2008)
http://proactive.inria.fr/

 


h) TeraGrid


Es
 un
 proyecto
 estadounidense,
 llevado
 adelante
 por
 la
 Fundación
 Nacional
 de
 Ciencias
(NSF).
Dedicado
a
la
investigación
científica
abierta,
tiene
el
objetivo
de
 interconectar
 instalaciones
 y
 centros
 de
 investigación
 académica
 en
 puntos
 distantes
geográficamente,
está
considerado
como
una
de
las
infraestructuras
más
 grandes
y
más
rápidas
del
mundo.






A
fin
de
permitir
que
los
investigadores
lleven
a
cabo
proyectos
de
investigación
y
 colaboren
 en
 ellos,
 se
 archivan
 datos
 de
 varias
 disciplinas
 científicas
 y
 de
 ingeniería.
Los
proyectos
de
esta
magnitud
son
de
valor
crítico
y
fundamental
para
 la
comunidad
científica
y
la
recompensa
que
surja
de
la
integración
de
soluciones
 para
los
investigadores
a
esta
escala
podría
ser
enorme,
al
reducir
los
costos
y
el
 tiempo
de
desarrollo
y
al
crear
productos
más
seguros.






Mediante
 el
 proyecto
 TeraGrid,
 los
 científicos
 tendrán
 la
 capacidad
 para
 simular
 actividades
 sísmicas
 en
 estructuras
 a
 fin
 de
 diseñar
 edificios
 y
 puentes
 más
 seguros,
 los
 astrónomos
 podrán
 compartir
 datos
 desde
 sus
 telescopios
 y
 los
 investigadores
 médicos
 tendrán
 la
 posibilidad
 de
 compartir
 ideas
 y
 datos
 para
 quizá
curar
una
enfermedad,
lo
que
asegura
que
las
oportunidades
que
se
ofrecen
 a
los
científicos
son
incalculables.






i) CrossGrid


Con
 el
 fin
 de
 poder
 ejecutar
 aplicaciones
 interactivas
 en
 un
 entorno
 Grid,
 se
 modifica
 el
 middleware
 adaptándolo
 para
 ello.
 En
 este
 proyecto
 se
 han
 definido
 cuatro
aplicaciones
que
utilizarán
desarrollos
Grid
comunes,
que
son:

 
 1)
 
Simulación
interactiva
y
visualización
de
un
sistema
biomédico;

 2)
 
Sistema
de
apoyo
a
un
equipo
de
crisis
por
inundaciones;

 3)
 Análisis
de
datos
distribuidos
en
Física
de
Altas
Energías

 4)
 Previsión
meteorológica
y
modelización
de
la
contaminación
atmosférica.

 


Los
 proyectos
 científicos
 relacionados
 con
 áreas
 como
 el
 análisis
 de
 la
 física
 de
 partículas,
la
biología
computacional,
la
medicina,
las
ciencias
medioambientales
y
 la
 astrofísica,
 se
 nuclean
 en
 el
 Reino
 Unido
 bajo
 el
 nombre
 de
 e‐Ciencia,
 la
 cual
 sólo
puede
ser
comprendida
con
el
avance
de
la
tecnología
Grid
o
de
computación
 distribuida.
Precisamente,
en
torno
a
esta
tecnología
y
a
la
e‐Ciencia
han
surgido
 numerosos
proyectos
y
múltiples
centros
de
investigación
se
han
centrado
en
su
 desarrollo.





Por
 su
 parte,
 CrossGrid,
 también
 es
 un
 proyecto
 de
 la
 Unión
 Europea
 nacido
 en
 2001,
 tiene
 como
 fin
 el
 desarrollo,
 entre
 los
 años
 2002
 y
 2005,
 de
 aplicaciones
 interactivas
 en
 entornos
 Grid
 y
 la
 extensión
 del
 banco
 de
 ensayo
 (testbed)
 de
 DataGrid.






j) OpenMolGRID


Desarrollado
 por
 ComGenex
 Inc.,
 un
 proveedor
 de
 descubrimientos
 químicos
 avanzados,
tiende
a
proporcionar
información
unificada
y
extensible
del
entorno
 para
solucionar
las
cuestiones
moleculares
de
diseño
e
ingeniería
con
relación
a
la
 química,
la
farmacia
y
la
bioinformática.
El
proyecto
utiliza
un
set
de
aplicación
con
 herramientas
orientadas
a
establecer
servicios
centrales
Grid
y
funciones
provistas
 por
 la
 infraestructura
 Eurogrid,
 y
 se
 desarrollan
 herramientas
 para
 aumentar
 el
 acceso
 a
 las
 bases
 de
 datos
 heterogéneas
 y
 de
 distribución
 y
 para
 adaptar
 las
 herramientas
de
software
existentes.






ComGenex
es
un
proveedor
de
soluciones
químicas
integrales
para
las
industrias
 farmacéuticas
 y
 biotecnológica.
 Esta
 compañía
 dedicada
 a
 la
 formación
 de
 compuestos
 químicos,
 facilita
 el
 desarrollo
 de
 medicamentos
 en
 Europa.
 Cuenta
 con
varias
tecnologías
propias
de
síntesis
y
análisis
en
las
áreas
de
la
química,
la
 producción
de
instrumentos,
la
optimización
de
derivados,
el
análisis
químico
con
 aplicación
 médica
 y
 la
 bioinformática,
 y
 es
 compatible
 con
 ComGenexDirect,
 el





primer
 sistema
 de
 comercio
 electrónico
 de
 la
 industria
 en
 el
 campo
 de
 los
 descubrimientos
de
nuevos
fármacos.






ComGenex,
el
único
socio
comercial
entre
los
cinco
grupos
de
investigación
en
el
 proyecto,
 proporcionará
 diseño
 químico,
 química
 de
 altas
 prestaciones,
 biología
 celular
y
molecular,
desarrollo
de
ensayos,
monitorización
de
altas
prestaciones
y
 experiencia
química
y
bioinformática.






k) UK
e‐Science


Un
equipo
de
científicos
del
Reino
Unido
dio
a
conocer
en
una
conferencia
de
gran
 magnitud,
 un
 elemento
 clave
 de
 la
 computación
 Grid
 que
 facilitará
 a
 los
 investigadores
aprovechar
enormes
recursos
informáticos
de
todo
el
mundo
para
 afrontar
 los
 desafíos
 científicos
 clave
 en
 campos
 como
 el
 genoma
 humano
 y
 la
 física
 de
 partículas.
 Los
 responsables
 de
 la
 iniciativa
 elaboraron
 un
 conjunto
 de
 procedimientos
que
permitirán
que
los
científicos
que
utilicen
Grid
accedan
a
las
 bases
de
datos
de
los
resultados
de
investigación
procedentes
de
sistemas
que
se
 encuentren
en
cualquier
parte
del
mundo.






La
 intención
 es
 que
 las
 nuevas
 especificaciones
 sirvan
 para
 crear
 sistemas
 de
 prototipos
de
Grid,
así
como
aplicaciones
comerciales
y
científicas.






l) EGEE
(Enabling
Grids
for
e‐Science
in
Europe)


El
 proyecto
 utilizará
 la
 tecnología
 Grid
 para
 interconectar
 recursos
 computacionales
de
veintisiete
países
europeos,
con
el
objeto
primordial
de
unir
 los
recursos
de
los
equipos
informáticos
de
las
instituciones
participantes
y
crear
 de
 este
 modo
 un
 supercomputador
 virtual,
 aprovechando
 la
 infraestructura
 de
 comunicación
de
banda
ancha
proporcionados
por
la
Red
Europea
de
Investigación
 Géant.






En
el
proyecto
se
plantea
coordinar
el
uso
conjunto
de
recursos
de
computación
 en
 forma
 distribuida
 entre
 los
 diferentes
 centros,
 constituyendo
 una
 plataforma
 donde
 aplicaciones
 de
 gran
 importancia
 en
 Informática
 Biomédica
 y
 en
 Física
 de
 Altas
Energías
funcionarán
a
máximo
rendimiento.
El
centro
que
dirige
el
proyecto
 es
 el
 Laboratorio
 Europeo
 de
 Física
 de
 Partículas
 (CERN)
 que
 se
 encuentra
 en
 Ginebra
(Suiza).






El
Grupo
de
Redes
y
Computación
de
Altas
Prestaciones
de
Valencia
(GRyCAP)
ha
 coordinado
 en
 los
 últimos
 años
 unos
 diez
 proyectos,
 la
 mayor
 parte
 de
 ellos
 europeos,
orientados
al
desarrollo
de
aplicaciones
informáticas
avanzadas
para
el
 diagnóstico
por
imagen
o
la
planificación
quirúrgica.
El
GRyCAP
se
encargará
en
el
 proyecto
 EGEE
 de
 identificar,
 seleccionar
 y
 apoyar
 el
 despliegue
 de
 aplicaciones
 informáticas
de
apoyo
a
la
asistencia
sanitaria
de
forma
que
los
usuarios
médicos
 puedan
 tener
 acceso
 a
 las
 más
 avanzadas
 herramientas
 para
 el
 diagnóstico,
 la
 prevención
o
la
simulación
de
la
terapia
tanto
para
la
investigación
clínica
como
la
 práctica
diaria.






Asimismo,
 cuenta
 con
 una
 avanzada
 infraestructura
 informática
 formada
 por
 un
 Grupo
 de
 computadoras
 para
 el
 Grid
 y
 con
 facilidades
 de
 almacenamiento
 de
 datos.
El
objetivo
es
participar
en
la
puesta
a
punto
de
un
sistema
computacional
 internacional
montado
en
Grid
que
cubra
las
necesidades
informáticas
generadas
 por
el
procesado
de
datos
procedentes
de
los
experimentos
de
física
de
partículas.
 Esta
 iniciativa
 consiste
 en
 aglutinar
 los
 recursos
 informáticos
 con
 el
 fin
 de
 ser
 compartidos
por
investigadores
de
diferentes
áreas
científicas
como
la
Astrofísica,
 la
Meteorología,
la
Biología,
la
Nanofotónica,
etc.





m) EELA2
(E‐infraestructura
compartida
entre
Europa
y
Latinoamérica)



El
 proyecto
 EELA,
 del
 que
 EELA2
 es
 heredero,
 ha
 permitido
 construir
 la
 e‐ Infraestructura
que
se
precisa,
disponiendo
de
una
infraestructura
Grid
basada
en
 16
 Centros
 de
 Recursos,
 con
 cerca
 de
 730
 CPU
 y
 60
 terabytes
 de
 espacio
 de
 almacenamiento.
El
éxito
del
proyecto
puso
de
manifiesto
la
necesidad
real
de
la
 comunidad
científica
europea
y
latinoamericana,
a
la
que
EELA2
dará
respuesta.
 


El
Consorcio
EELA2
incluye
16
socios
(6
de
Europa,
9
Latinoamérica
y
1
institución
 internacional,
la
red
CLARA
de
cooperación
latinoamericana
de
redes
avanzadas)
 de
 15
 países
 que
 representan
 a
 54
 instituciones.
 El
 coordinador
 será
 el
 CIEMAT
 (Centro
 de
 Investigaciones
 Energéticas,
 Medioambientales
 y
 Tecnológicas)
 cuya
 experiencia
le
permitirá
abordar
la
tarea
con
responsabilidad.





Las
 perspectivas
 del
 proyecto
 se
 centrarán
 en
 proporcionar
 una
 instalación
 Grid
 con
 servicios
 versátiles
 que
 satisfagan
 los
 requisitos
 de
 las
 aplicaciones,
 y
 garantizar
la
sostenibilidad
a
largo
plazo
de
la
e‐Infraestructura
más
allá
del
propio
 Proyecto.





Entre
los
objetivos
más
concretos
destaca
la
construcción
de
una
instalación
Grid
 potente,
funcional,
mediante
la
ampliación
de
la
infraestructura
actual;
ampliar
el
 suministro
 de
 servicios
 Grid
 necesarios
 para
 todo
 tipo
 de
 aplicaciones
 en
 su
 entorno
 científico
 y
 desarrollar
 las
 aplicaciones
 de
 apoyo;
 alcanzar
 
 a
 un
 gran
 número
de
usuarios;
el
asegurar
unos
procedimientos
de
gestión
que
permitan
la
 operatibilidad

y
mantenimiento
de
la
e‐Infraestructura
a
largo
plazo;
y
garantizar
 la
sostenibilidad
de
la
instalación
Grid,
especialmente
en
Latinoamérica.
 
 Se
optimizará
la
gestión
del
proyecto
en
el
ámbito
del
consorcio
para
proporcionar
 servicios
de
alta
calidad
a
todos
los
usuarios,
y
ello
con
el
propósito
de
consolidar
y
 extender
 el
 soporte
 écnico
 de
 la
 Grid,
 manteniendo
 además
 íntima
 colaboración
 con
 los
 proyectos
 europeos
 que
 compartan
 objetivos,
 y
 siempre
 con
 la
 mirada
 dirigida
hacia
la
inclusión
de
socios
del
tejido
industrial
y
empresarial,
así
como
de
 nuevos
 colaboradores
 y
 potenciales
 proveedores,
 sin
 olvidar
 la
 necesaria
 interacción
con
gestores
políticos
y
autoridades
de
los
respectivos
gobiernos.






 





2.2
 Modelos
de
Programación
Grid
Actuales



 Desde
la
perspectiva
operativa
y
aplicativa
a
nivel
software
existen
diversos
modelos,
 los
cuales
previamente
analizaremos
a
efectos
de
tomarlos
como
referencia
previa.
 a) MPICH
 MPICH
es
un
programa
de
biblioteca
de
desarrollo,
de
libre
disposición
portable
de
 MPI,
 una
 norma
 estándar
 de
 paso
 de
 mensaje
 para
 aplicaciones
 de
 memoria
 distribuida
 que
 utilizan
 computación
 paralela.
 MPICH
 es
 software
 gratuito
 y
 disponible
 para
 la
 mayoría
 de
 Unix
 (incluyendo
 Linux
 y
 Mac
 OS
 X)
 y
 Microsoft
 Windows.


La
implementación
original
de
MPICH
se
llama
MPICH1
y
esta
implementada
en

el
 estándar
 MPI‐1.1.
 A
 partir
 del
 2006
 la
 implementación
 más
 reciente
 se
 llama
 MPICH2,
 pero
 todavía
 no
 admite
 traducciones
 de
 datos
 entre
 las
 diferentes
 arquitecturas
hardware.


MPICH
 es
 una
 implementación
 de
 MPI
 optimizada
 para
 entornos
 homogéneos
 y
 myrinet,
lo
que
proporciona
un
mayor
rendimiento
en
el
paso
de
mensajes
entre
 nodos.


b) 
OpenMP


OpenMP
es
una
API
que
permite
añadir
concurrencia
a
las
aplicaciones
mediante
 paralelismo
con
memoria
compartida.
Se
basa
en
la
creación
de
hilos
de
ejecución
 paralelos
 compartiendo
 las
 variables
 del
 proceso
 padre
 que
 los
 crea.
 Esta
disponible
en
múltiples
plataformas
y
lenguajes,
desde
las
derivadas
de
UNIX
 hasta
 las
 plataforma
 Windows.
 Existen
 extensiones
 para
 los
 lenguajes
 más
 conocidos
como
C,
C++,
Fortran.


OpenMP
se
basa
en
el
modelo
fork‐join,
paradigma
que
proviene
de
los
sistemas
 unix,
donde
una
tarea
muy
pesada
se
divide
en
K
hilos
(fork)
con
menor
peso,
para
 luego
"recolectar"
sus
resultados
al
final
y
unirlos
en
un
solo
resultado
(join).


c) RPC
(Remote
Procedure
Call)


El
 RPC
 (Remote
 Procedure
 Call),
 Llamada
 de
 Procedimiento
 Remoto,
 es
 un
 protocolo
 que
 permite
 a
 un
 programa
 de
 ordenador
 ejecutar
 código
 en
 otra
 máquina
remota
sin
tener
que
preocuparse
por
las
comunicaciones
entre
ambos.
 El
protocolo
es
un
gran
avance
sobre
los
sockets
usados
hasta
el
momento.
De
esta
 manera
 el
 programador
 no
 tenía
 que
 estar
 pendiente
 de
 las
 comunicaciones,
 estando
éstas
encapsuladas
dentro
de
las
RPC.


Las
RPC
son
muy
utilizadas
dentro
del
paradigma
cliente‐servidor.
Siendo
el
cliente
 el
que
inicia
el
proceso
solicitando
al
servidor
que
ejecute
cierto
procedimiento
o
 función
y
enviando
éste
de
vuelta
el
resultado
de
dicha
operación
al
cliente.
 Hay
 distintos
 tipos
 de
 RPC,
 muchos
 de
 ellos
 estandarizados
 como
 pueden
 ser
 el
 RPC
de
Sun
denominado
ONC
RPC
(RFC
1057),
el
RPC
de
OSF
denominado
DCE/RPC
 y
el
Modelo
de
Objetos
de
Componentes
Distribuidos
de
Microsoft
DCOM,
aunque
 ninguno
de
estos
es
compatible
entre
sí.
La
mayoría
de
ellos
utilizan
un
lenguaje
de
 descripción
de
interfaz
(IDL)
que
define
los
métodos
exportados
por
el
servidor.





Hoy
en
día
se
está
utilizando
el
XML
como
lenguaje
para
definir
el
IDL
y
el
HTTP
 como
 protocolo
 de
 red,
 dando
 lugar
 a
 lo
 que
 se
 conoce
 como
 servicios
 web.
 Ejemplos
de
éstos
pueden
ser
SOAP
o
XML‐RPC.


d) RMI
(Java
Remote
Method
Invocation)


RMI
 (Java
 Remote
 Method
 Invocation)
 es
 un
 mecanismo
 ofrecido
 en
 Java
 para
 invocar
 un
 método
 remotamente.
 Al
 ser
 RMI
 parte
 estándar
 del
 entorno
 de
 ejecución
Java,
usarlo
provee
un
mecanismo
simple
en
una
aplicación
distribuida
 que
solamente
necesita
comunicar
servidores
codificados
para
Java.
Si
se
requiere
 comunicación
 entre
 otras
 tecnologías
 debe
 utilizarse
 CORBA
 o
 SOAP
 en
 lugar
 de
 RMI.


Al
estar
específicamente
diseñado
para
Java,
RMI
puede
darse
el
lujo
de
ser
muy
 amigable
 para
 los
 programadores,
 proveyendo
 paso
 de
 objetos
 por
 referencia
 (cosa
 que
 no
 hace
 SOAP),
 "recolección
 de
 basura"
 distribuida
 y
 pasaje
 de
 tipos
 arbitrarios
(funcionalidad
no
provista
por
CORBA).


Por
 medio
 de
 RMI,
 un
 programa
 Java
 puede
 exportar
 un
 objeto.
 A
 partir
 de
 esa
 operación
 este
 objeto
 está
 disponible
 en
 la
 red,
 esperando
 conexiones
 en
 un
 puerto
 TCP.
 Un
 cliente
 puede
 entonces
 conectarse
 e
 invocar
 métodos.
 La
 invocación
 consiste
 en
 el
 "marshalling"
 de
 los
 parámetros
 (utilizando
 la
 funcionalidad
de
"serialización"
que
provee
Java),
luego
se
sigue
con
la
invocación
 del
método
(cosa
que
sucede
en
el
servidor).
Mientras
esto
sucede
el
llamador
se
 queda
esperando
por
una
respuesta.
Una
vez
que
termina
la
ejecución
el
valor
de
 retorno
(si
lo
hay)
es
serializado
y
enviado
al
cliente.
El
código
cliente
recibe
este
 valor
como
si
la
invocación
hubiera
sido
local.
 e) P2P
(PEER
TO
PEER)
 Esta
referida
a

una
red
informática
entre
iguales
(en
inglés,
peer‐to‐peer
‐que
se
 traduciría
de
par
a
par‐
o
de
punto
a
punto,
y
más
conocida
como
P2P)
se
refiere
a
 una
red
que
no
tiene
clientes
ni
servidores
fijos,
sino
una
serie
de
nodos
que
se
 comportan
 simultáneamente
 como
 clientes
 y
 como
 servidores
 respecto
 de
 los
 demás
nodos
de
la
red.
Es
una
forma
legal
de
compartir
archivos
de
forma
similar
a
 como
se
hace
en
el
email
o
mensajeros
instantáneos,
sólo
que
de
una
forma
más
 eficiente.


Este
 modelo
 de
 red
 contrasta
 con
 el
 modelo
 cliente‐servidor,
 el
 cual
 se
 rige
 mediante
una
arquitectura
monolítica
donde
no
hay
distribución
de
tareas
entre
 sí,
 sólo
 una
 simple
 comunicación
 entre
 un
 usuario
 y
 una
 terminal,
 en
 la
 que
 el
 cliente
y
el
servidor
no
pueden
cambiar
de
roles.


Las
 redes
 de
 ordenadores
 Peer‐to‐peer
 (o
 "P2P")
 son
 redes
 que
 aprovechan,
 administran
 y
 optimizan
 el
 uso
 de
 banda
 ancha
 que
 acumulan
 de
 los
 demás
 usuarios
 en
 una
 red
 por
 medio
 de
 la
 conectividad
 entre
 los
 mismos
 usuarios
 participantes
de
la
red,
obteniendo
como
resultado
mucho
más
rendimiento
en
las
 conexiones
 y
 transferencias
 que
 con
 algunos
 métodos
 centralizados
 convencionales,
donde
una
cantidad
relativamente
pequeña
de
servidores
provee
 el
 total
 de
 banda
 ancha
 y
 recursos
 compartidos
 para
 un
 servicio
 o
 aplicación.
 Típicamente,
estas
redes
se
conectan
en
gran
parte
con
otros
nodos
vía
"ad
hoc".





Dichas
redes
son
útiles
para
muchos
propósitos,
pero
se
usan
muy
a
menudo
para
 compartir
 toda
 clase
 de
 archivos
 que
 contienen:
 audio,
 video,
 texto,
 software
 y
 datos
en
cualquier
formato
digital.
Este
tipo
de
red
es
también
comúnmente
usado
 en
telefonía
VoIP
para
hacer
más
eficiente
la
transmisión
de
datos
en
tiempo
real,
 así
 como
 lograr
 una
 mejor
 distribución
 del
 tráfico
 de
 la
 telefonía
 utilizando
 tecnología
P2P.


Cualquier
nodo
puede
iniciar,
detener
o
completar
una
transacción
compatible.
La
 eficacia
 de
 los
 nodos
 en
 el
 enlace
 y
 transmisión
 de
 datos
 puede
 variar
 según
 su
 configuración
 local
 (cortafuegos,
 NAT,
 ruteadores,
 etc.),
 velocidad
 de
 proceso,
 disponibilidad
 de
 ancho
 de
 banda
 de
 su
 conexión
 a
 la
 red
 y
 capacidad
 de
 almacenamiento
en
disco.


f) 
XCAT
(Extreme
Cluster
Administration
Toolkit)


Es
 un
 sistema
 de
 computación
 distribuida
 de
 código
 abierto.
 Proporciona
 una
 interfaz
unificada
para
el
control
de
hardware,
descubrimiento
y
desarrollo
diskful
 /
 diskfree
 del
 sistema
 operativo.
 Comenzó
 a
 desarrollarse
 en
 1999
 para
 grandes
 sistemas
y
servidores
IBM
bajo
Linux.
Desde
la
versión
2.0
es
de
código
abierto.
 Adquirió
 especial
 notoriedad
 en
 junio
 de
 2008
 como
 sistema
 elegido
 para
 el
 control
de
superordenador
IBM
Roadrunner
el
más
rápido
hasta
la
fecha,
situado
 en
el
Laboratorio
Nacional
Los
Álamos
de
Nuevo
México,
Estados
Unidos.