Давайте отвлечемся от детских игр в конструкторы Лего и посмотрим, что может предложить XXI век для тех, кто серьезно занимается научными исследованиями, требующими совсем немаленьких вычислительных ресурсов.

За последние годы прогресс в вычислительных технологиях достиг впечатляющего уровня. Тем не менее, можно сказать, общее мнение таково, что экстенсивное развитие - простое увеличение мощности процессоров, емкости накопителей, пропускной способности каналов - уже практически исчерпало свои возможности. Необходим качественный, концептуальный скачок в вычислениях.

В настоящее время технологическая основа такого скачка существует. Развитие мощных компьютеров сегодня идет по пути параллельных вычислений. Помимо "классических" монолитных высокопроизводительных систем, бурное развитие получили кластеры, состоящие из однотипных вычислительных единиц, строить которые мы уже научились. Следующим шагом стало появление Grid-технологии - грубо говоря, создание кластера кластеров, причем в глобалоном масштабе

Термин Computing grid (Вычислительная сеть, Grid-вычисления), по смыслу аналогичен выражению "единая энергосистема". Суть его заключается в стремлении объединить все компьютеры мира в единую систему - в виртуальный суперкомпьютер невиданной мощности, что позволит распределять и перераспределять ресурсы между пользователями в соответствии с их запросами. Именно так человечество пользуется электричеством единых энергетических сетей. Имея такой суперкомпьютер, пользователь может в любое время и в любом месте запросить столько вычислительных ресурсов, сколько ему требуется для решения своей задачи.

Первые опыты в области Grid-технологий связаны с расчетами экспериментов в ядерной физике. Считается, что этот опыт вообще стал базой формирования World Wide Web, WWW - Всемирной Паутины. С ним связывают имя Тима Бернеса-Ли. Перед этим ученым была поставлена задача найти способ, который позволил бы ученым, участвующим в экспериментах, обмениваться данными и представлять результаты их обработки на всеобщее обсуждение. Многие физики, большую часть времени находящиеся в своих научных институтах, тоже хотели полноправно участвовать в анализе данных. В 1990 году прототип того, что впоследствии получило название Всемирной Паутины, был создан в CERN, а начиная с 1991 года, первые браузеры и WWW-серверы появились в распоряжении ядерных физиков всего мира. Широкое распространение сразу же получили язык HTML и протокол HTTP.

Однако теоретическое обобщение опыта CERN и развитие идеи WWW в область современного представления о будущей сети Grid, было сделано американскими учеными Яном Фостером и Карлом Кессельманомe. По их представлению, Grid действительно является "надстройкой" над Интернетом, предназначенной для распределенных вычислений при решении задач высокой сложности в области науки и технологий.

Основная идея технологии Grid заключается в использовании каждым входящим в систему компьютером логических и физических мощностей всей сети. Это похоже на локальную сеть с тем отличием, что помимо возможности доступа к данным на других компьютерах новая технология делает возможным объединение ресурсов, находящихся на расстоянии входящих в Grid вычислительных машин, для решения одной задачи. Выгоды такого подхода очевидны: пользователю станут доступны операции, которые в силу программных или аппаратных ограничений не способен производить его компьютер.

Возникает вопрос, а как конкретному научному работнику воспользоваться grid-ресурсами для проведения численных экспериментов? Отвечу: не просто. Однако сложность эта чисто организационная, призванная отсеить праздношатающихся "экспериментаторв" и хакеров всех мастей. Система Grid - это открытая система, которой может воспользоваться любой, буде у него достаточная мотивация.

Как подключиться к Grid - об этом речь пойдет в следующих главах.

Статья не закончена. Следите за обновлениями.