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Academic year: 2023

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Estos ordenadores se utilizan de forma continua durante el día y parte de la noche, pero permanecen inactivos el resto del tiempo. Considerando lo anterior y que también existen proyectos en la universidad que requieren un alto poder de cómputo, se propone una solución de bajo costo que aprovecha los recursos de la universidad, mediante el uso de clusters de computadores y su interconexión a través de redes dedicadas alrededor de una grilla de computadores. Además de traer varios beneficios a diferentes áreas de la investigación científica y tecnológica del país, las computadoras Grid atraerán la atención de otros organismos internacionales del mismo tipo, permitiendo la integración con otras instituciones regionales, nacionales y latinoamericanas, gracias al enorme potencial para el intercambio y gestión de recursos que ofrece esta tecnología.

Actualmente, la Universidad Autónoma de Bucaramanga (UNAB) mantiene una gran y costosa infraestructura informática, destinada únicamente a atender las tareas académicas y administrativas de la organización, pero que permanecen inactivas durante muchas horas del día y especialmente de la noche. Esta solución ofrece muchos beneficios, entre los que destacan el aumento de la velocidad de procesamiento, el aumento de la confiabilidad de la ejecución de la aplicación y el aprovechamiento de los recursos de la organización.

CLÚSTER

DEFINICIÓN DE CLÚSTER

FUNCIONAMIENTO DE UN CLÚSTER

DISTRIBUCIÓN DE LINUX Y PAQUETES PARA LA CREACIÓN DE CLÚSTER

Si está intentando resolver un problema que implica ejecutar miles de procesos pequeños, podría ser más fácil de resolver con MOSIX, pero si es un proceso único que requiere una gran cantidad de cálculo, podría ser mejor usar el esquema Beowulf. lo que implica desarrollar la aplicación en cuestión y su adaptación a bibliotecas de clustering, es decir, MPI o PVM. OSCAR es un paquete de RPM, scripts Perl, bibliotecas, herramientas y todo lo necesario para construir y utilizar un modesto clúster de Linux. Cada componente de OSCAR está disponible bajo una de las conocidas Licencias de Software Libre (GPL).

En otras palabras, este paquete contiene los recursos necesarios para aplicar clústeres a problemas informáticos de alto rendimiento. Este no es un intento de incorporar un enfoque de agrupación en clústeres específico a la comunidad informática de alto rendimiento. Además, OSCAR es una instantánea de las prácticas actuales y más conocidas de computación en clúster.

ROCKS CLUSTER (originalmente llamado NPACI Rocks) es una distribución de Linux para clústeres informáticos de alto rendimiento. Rocks incluye muchas herramientas (como MPI) que no forman parte de CentOS, pero son componentes integrales que forman un grupo de computadoras en un clúster. Mosix es un conjunto de herramientas administrativas que permiten ver un cluster o grid como una sola computadora con múltiples procesadores, tal como en un sistema SMP.

De esta manera, los usuarios pueden construir sus aplicaciones en Mosix basándose en la creación de múltiples procesos que pueden migrarse automáticamente a diferentes nodos a través del descubrimiento transparente de recursos por parte de Mosix para mejorar el rendimiento general sin cambiar el entorno de ejecución migrado. procesos.

GRID

  • CARACTERÍSTICAS
  • TOPOLOGÍAS
  • PARA QUÉ SIRVE EL GRID DE CÓMPUTO
  • VENTAJAS Y DESVENTAJAS
  • MIDDLEWARE

También existe una gran cantidad de aplicaciones del mundo real que utilizan mini Grids, casi todas ellas enfocadas en el campo de investigación de las ciencias físicas, médicas y del procesamiento de la información. Ejemplos de este tipo de aplicaciones son simulaciones, herramientas de computación numérica, procesos de análisis de datos, extracción de conocimiento de almacenes de datos, etc. Se considera que este tipo de aplicaciones son aquellas que generan un flujo rápido de datos que deben ser analizados y procesados ​​en tiempo real. .

Ejemplos de este tipo de aplicaciones son los experimentos de física de alta energía, el control remoto de equipos médicos caros y de alta precisión, todos los procesos de la llamada e-Medicina, el procesamiento de imágenes para visión artificial, etc. Las necesidades de almacenamiento de este tipo de aplicaciones superan la capacidad de almacenamiento de un único nodo y los datos se distribuyen por todo el Grid. Ejemplos de este tipo de aplicaciones son todos los sistemas de gestión de bases de datos distribuidas.

Ejemplos de este tipo de aplicaciones son aquellas que proporcionan acceso a hardware muy específico (equipos costosos de medición o análisis de muestras) para realizar tareas remotas. Necesidad de desarrollo de aplicaciones para la gestión del Grid, así como desarrollo de modelos de uso eficientes. La tecnología derivada del Grid abre un amplio abanico de posibilidades para el desarrollo de aplicaciones en multitud de sectores.

El middleware es un software puente que proporciona un conjunto de servicios que permiten ejecutar aplicaciones distribuidas en plataformas heterogéneas y distribuidas geográficamente; trabajar en las capas de aplicación y capas inferiores (sistema operativo y red). En muchas implementaciones o versiones de Globus (por ejemplo, TeraGrid, Open Science Grid, LHC Computing Grid, China Grid, APgrid), estos servicios se desarrollan para admitir una variedad de aplicaciones, cada una de las cuales tiene su propio código de aplicación específico. Son los responsables de llevar a cabo estos servicios. Globus Toolkit cuenta con algunas herramientas Web de software libre que facilitan la implementación de nuevos modelos de desarrollo de aplicaciones en el Grid al ofrecer una interfaz de programación estándar (Ver Apéndice B).

Figura 1. Funcionamiento de un Grid de Cómputo
Figura 1. Funcionamiento de un Grid de Cómputo

PRODUCTO FINAL

  • CONSTRUCCIÓN DE LAS SALA-CLÚSTER
  • INTERCONEXIÓN DE DOS SALA-CLÚSTER PARA CREAR UN INTRAGRID
  • CONEXIÓN Y COMUNICACIÓN DE DOS SERVIDORES EN LA RED
  • CONFIGURACIÓN Y PRUEBA DE COMPONENTES DE GLOBUS

También hay documentación sobre el manejo, instalación y configuración de Globus Toolkit 4, disponible en el sitio web de Globus: http://ww.globus.org/toolkit. Durante la configuración de Globus, se deben realizar dos pasos principales para el montaje y operación de la Intragrid. Como se mencionó anteriormente en el plano, hay dos roles de usuario dentro de un entorno Grid: el rol de Administrador y el rol de Donante.

Teniendo esto en cuenta, a continuación se muestran tres tipos de usuarios que se clasifican dentro de estos dos roles y que participan en el proceso de instalación y configuración del Intragrid (Ver Apéndice A). Antes de comenzar a construir el entorno Grid, lo primero que debe hacer es sincronizar la hora del sistema de todas las máquinas en la LAN con un servidor de hora NTP y verificar que los puertos y 2811 estén abiertos. Luego, desde el nodo Grid, se copia la clave pública de la Autoridad de Certificación a ese ordenador y se instala el paquete CA.

Este paso completa el proceso de conexión y comunicación de los dos servidores, lo que da como resultado un usuario válido que puede acceder al dispositivo CA desde un nodo Grid a través de LAN y Globus. Dentro de estas categorías de servicios encontramos 5 componentes importantes para el desarrollo y montaje de IntraGrid que permiten probar y utilizar el entorno creado, gestionando y permitiendo el paso de datos dentro del Grid (Ver Anexo A). MDS4: Los servicios MDS son responsables de recopilar, distribuir, indexar, almacenar y procesar alguna otra información sobre el estado de diversos recursos, servicios y configuraciones del sistema.

Finalmente, es importante señalar que estos 5 componentes se instalan en grupo al instalar el middleware Java y Globus 4.0.4, siendo necesario probar el funcionamiento y configuración de cada uno de ellos.

CONCLUSIONES

Como resultado del proyecto implementado se generaron las bases y recomendaciones para la implementación, configuración y administración de Intragrids, esenciales en el proceso de instalación de ExtraGrids o InterGrids y para el proyecto aprobado en el marco de la convocatoria interna para investigadores y docentes. de una infraestructura informática GRID en la Universidad Autónoma de Bucaramanga, para el procesamiento de informes XBRL. En una entidad universitaria, además de los beneficios de la potencia informática, IntraGrid también ofrece beneficios económicos, ya que los costos de implementación son relativamente bajos cuando se utilizan máquinas con las que ya cuenta la universidad. El tiempo de configuración del cluster es variable y depende de la carga de la red a la que pertenece el equipo en determinados momentos.

De esto podemos concluir que no todas las máquinas disponibles dentro de la institución pueden usarse para formar un grupo de procesamiento. Existen requisitos mínimos en áreas como la memoria principal del nodo, el espacio en el disco duro, las interfaces de red y el procesador que deben cumplirse antes de comenzar una instalación. La instalación de Globus Toolkit produjo una serie de errores que fueron resueltos y compilados a lo largo del proceso (ver Apéndice C).

La sincronización horaria en el sistema es uno de los factores más importantes para la formación de una grilla informática, ya que la generación y envío de certificados a los usuarios de la grilla requiere de esta característica. Antes de comenzar a construir el entorno Grid, lo primero que debe hacer es sincronizar la hora del sistema de todas las máquinas de la LAN con un servidor horario NTP (Network Time Protocol) y verificar que los puertos y el 2811 estén abiertos, tal como serán asignados. a los componentes de Globus. El middleware (Globus T.K.) utilizado para crear el Grid tiene escasas referencias en Internet y está muy extendido, lo que supone adaptar su funcionalidad al sistema operativo Rocks, lo que lo convierte en uno de los principales retos para el desarrollo del proyecto.

Existen herramientas que facilitan la ejecución y desarrollo de aplicaciones Grid bajo determinadas circunstancias; Sería deseable disponer de un modelo común para desarrollar estas aplicaciones.

RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS FUTUROS

Tecnología de Redes para la Detección de Cáncer de Mama y Cuello Uterino mediante Procesamiento de Imágenes Clcarc Congreso Latinoamericano de Computación de Alto Rendimiento (2007: Santa. Marta).Bucaramanga. Configuración e interconexión de dos cluster rooms tipo Beowulf en la Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB utilizando la arquitectura Rocks. Desarrollo de un cluster informático para la compilación de algoritmos paralelos en el Observatorio Astronómico [en línea].

Figure

Figura 1. Funcionamiento de un Grid de Cómputo
Figura 2. Intragrid, Extragrid e InterGrid.
Figura 3. Servicios Globus Toolkit versión 4 (GT4)
Figura 4. Arquitectura esquemática de GT4 y varios de sus componentes.
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Referencias

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