Grades computacionais e suas aplicações

Grid computing and e-Infrastructures

Leandro N. Ciuffo

Niterói, 03.05.2010

A primeira parte desta apresentação está disponivel em

http://prezi.com/cz3hvdunxdqq/

The power Grid paradigm

The computing Grid approach

A metáfora do Grid

GRID

MIDDLEWARE

Visualising

Workstation

Mobile Access

Supercomputer, PC-Cluster

Data-storage, Sensors, Experiments

Características

• Grande “computador virtual”, conectando recursos distribuídos geograficamente (heterogeneidade)

• Espaço de armazenamento abundante

• Altíssimo poder de computação

• Colaboração com colegasdistantes, compartilhandorecursos, dados e resultados

• Adequado para HTC

Web X Grid

• Grid– Assim como a WWW, é um serviço construído no topo da

Internet, mas vai um passo a diante…

– Na WWW, os computadores compartilham informações– No Grid, computadores são capazes de compartilhar poder computacional e recursos como armazenamento em disco e base de dados.

Projeto EGEE

• 54 países• > 260 sites• > 14.000 usuários

• > 28 PetaBytes• > 150.000 CPUs• > 330.000 jobs/dia

Projeto EGEE - Aplicações

• Variado domínios científicos– Arqueologia– Astrofísica– Química– Geofísica– Física de Altas Energias– Engenharia– Simulações Financeiras– Biologia– Genética

Rede GÉANT2

USA

Latin America

Asia

South-East Europe

Mediterranean Area

The 1st Mapa mundi das redes acadêmicas

RedCLARA

RNP-BRREUNA-CL

CUDI-MX

RAAP-PE

REACCIUN-VE

www.redclara.net

Mapa mundi dos Grids

EELA/

EELA-2

OSG

TeraGrid

NAREGIEUMedGrid

BalticGrid

SEE-Grid

EUIndiaGrid

EUAsiaGrid

EUChinaGrid

DEISA

EGEE

Open Grid Forum

http://www.ogf.org

Camadas do Grid

Rede

Sistema Operacional

Core middleware services

Community services / APIs developed by users

Aplicações (científicas) dos usuários

Usuários agrupados em Organizações Virtuais

Grid Middleware

• Globus Toolkithttp://www.globus.org/toolkit/

• UNICOREhttp://www.unicore.eu/

• Condorhttp://www.cs.wisc.edu/condor/

• ARChttp://www.nordugrid.org/middleware/

• OurGridhttp://www.ourgrid.org

• OGSA-DAI http://www.ogsadai.org.uk

• gLitehttp://glite.web.cern.ch/glite/

(…)

Você emprestaria seu PC a um desconhecido?

Você emprestaria seu PC a um desconhecido?

http://www.igtf.net

Grids precisam de uma maneira de garantir que seus usuários são confiáveis

Preocupação com a segurança (1/3)

1

1. Solicitar seu certificado digital à um CA (Certification Authority) certificado pelo IGTF (International Grid Trust Federation)

2. Carregar o certificado no browser3. Aceitar os “Termos de Uso” do Grid4. Solicitar sua inscrição em uma das VOs

(Virtual Organization) disponíveis para o Grid em questão

2

3 4

Preocupação com a segurança (2/3)

• Seu certificado é sua chave para acessar o Grid• Certificado X.509• Criptografia de chaves pública e privada

• Chave pública: distribuída livremente

• Chave privada: apenas o dono a possui

OBS: todos os atores em um Grid (usuários, PCs, instrumentos...) precisam de um certificado

Preocupação com a segurança (3/3)

• Conteúdo de um certificado X.509:

– Chave pública do usuário

– Identidade do usuário

– Informações sobre o CA

– Validade

– Número de serie

– Assinatura Digital do CA

Public key

Subject:C=CH, O=CERN, OU=GRID, CN=Andrea Sciaba 8968

Issuer: C=CH, O=CERN, OU=GRID, CN=CERN CA

Expiration date: Aug 26 08:08:14 2005 GMT

Serial number: 625 (0x271)

CA Digital signature

Grids X Clouds (1)

Cloud = “___ as a Service”

SaaS• Gmail, SalesForce

PaaS• Microsoft Azure

IaaS• Amazon WS

Grids X Clouds (2)

El Niño

Malaria

Raios cósmicos

Big Brother Brasil

Exemplo interessante: ‘Volcano sonification’

Etna, Itália Tungurahua, Equador

• “Sonificar” dados geofísicos coletados de sismogramas digitais instalados em vulcões.

• Melodização

5s = 20h de processamento em 1 PC simples

Exemplo interessante: ‘Volcano sonification’

Exemplo2: Projeto ASTRA

Computer

model

The Grid Network

Reconstructed sounds

Archaeological findings

Load the sounds on a piano keyboard and

play

Grids e a inclusão digital

Pesquisa feita com 16 aplicações

Latino-americas do projeto EELA-2

Evolução tecnológica

* Sputnik

1960 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

* ARPANET

* Email* Ethernet

* TCP/IP* IETF

* Internet Era * WWW Era

* Mosaic

* XML

* PC Clusters* Crays

* Mainframes

* HTML

* W3C

* P2P

* Grids

CO

MP

UTIN

GC

om

mu

nic

ati

on

* Web Services

* Minicomputers * PCs

* WS Clusters

* PDAs* Workstations

2010

* e-Science

Computing as Utility

* e-Business

* SocialNets

Controle Centralizado Controle Descentralizado

Concluindo…

Afresco de Nicola Cianfanelli – Museu de Hist. Natural de Florença

Alessandro Volta apresenta em Paris, na presença de Napoleão, a primeira bateria (1801).

Concluindo…

…e no futuro, haverá redes elétricas em todo o mundo…

Power (Electrical) Grid

O quê ?!?!Esse cara é louco…

Oh, monDieu !

Para saber mais…

http://www.gridcafe.org/

Grid Café

“Grid computing is coordinated resource sharing and problem solving in dynamic, multi-institutional virtual organizations” (I.Foster)

Ian Foster

GILDA: Grid INFN Laboratory for Dissemination Activities

https://gilda.ct.infn.it

E-science grid facility for Europe and Latin America

http://www.eu-eela.euhttp://applications.eu-eela.eu

leandro.ciuffo@rnp.brhttp://lciuffo.com