Nätverksbaserad beräkningskraft

Analys av stora datamängder, som till exempel de data som samlas in vid experimenten vid CERN, kräver tillgång till stora mängder databeräknings- och datalagringsresurser. Alla dessa resurser finns inte tillgängliga på ett enskilt datorcenter, utan resurser från många olika ställen används för att tillfredsställa dessa behov. Forskningen inom nätverksbaserad beräkningskraft fokuserar på utveckling av programvara för att kunna koppla samman dessa geografiskt åtskilda resurser till en nätverksbaserad beräkningsinfrastruktur.

Uppsala universitets aktiviteter inom nätverksbaserad beräkningskraft (Grid Computing) går tillbaka till skapandet av NorduGrid-projektet 2001. Detta projekt initierades av högenergifysiker i de nordiska länderna som ville skapa en databeräkningsinfrastruktur i regionen lämplig för beräkningsbehoven hos experimenten vid Large Hadron Collider på CERN. För att uppnå detta mål startades samarbeten med forskare från andra vetenskapsområden med liknande behov av databeräkningsresurser. Resultatet av detta projekt var en mellanmjukvarusvit som senare blivit känd under namnet Advanced Resource Connector (ARC). NorduGrid-projektet omvandlades senare till en forskningskollaboration för fortsatt support och utveckling av ARC-mellanmjukvaran.

För att ytterligare utveckla nätverksbaserad beräkningskraft har Uppsala universitet deltagit i ett antal projekt inom EU:s 6:e och 7:e ramprogram, så som KnowARC, European Middleware Initiative (EMI) och Initiative for Globus in Europe (IGE).

För att bygga en nätverksbaserad beräkningsinfrastruktur behövs inte bara en lämplig mellanmjukvara. Även datorresurser där beräkningarna sker måste finnas tillgängliga. Mellanmjukvaran ARC har varit framgångsrik eftersom den ställer få villkor på de datorresurser där den installeras och är mycket portabel, vilket har gjort det enkelt att integrera redan existerande datorklusterinstallationer i den nätverksbaserade beräkningsinfrastrukturen.

De nätverksbaserade beräkningsresurser som används av LHC-experimenten koordineras inom Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). I denna hierarkiska nätverksbaserade beräkningsinfrastruktur utgör databeräkningsresurserna på CERN nivå 0. Omkring nivå 0 finns ett antal nivå 1-resurser. De nordiska länderna tillhandahåller en av dessa genom att kombinera resurser från olika akademiska datorcentra i regionen. Den nordiska nivå 1-resursen koordineras av Nordic e-Infrastructure Collaboration (NeIC). De svenska databeräknings- och datalagringsresurser som är en del av nivå 1-resursen tillhandhålls av Swedish National Infrastructure for Computing (SNIC).

När elkraften började tas i bruk för något sekel sedan fick varje förbrukare ha sin egen generator eller elverk. Det var dyrt och föga driftsäkert. När elkraften så småningom blev en resurs i allmänt bruk och stora kraftstationer byggdes långt från förbrukarna kopplades elverk och förbrukare ihop i ett omfattande nät – elnätet. Produktion och distribution kunde fördelas efter vad förbrukarna behövde i varje stund.

På liknande sätt sker nu utvecklingen av datorberäkningskraft. Verksamheter som kräver mycket datorkraft – stora experiment inom partikelfysiken, biokemiska molekylberäkningar, meteorologiska modellberäkningar – behöver inte längre nödvändigtvis skaffa var sina egna superdatorer. Beräkningskraften i en mängd datacentraler kopplas ihop i nätverk och brukarna får tillgång till de beräkningar de behöver.

Kontakt

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
twitter
youtube
linkedin