COMPUTACIÓN GRID

¿QUÉ ES LA COMPUTACIÓN GRID?

Desde sus orígenes, 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 eser 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 de, por ejemplo, 20 teraflops por segundo1 , necesaria en casos donde el volumen de datos manipulado es de varios petabytes 2 . 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 Internete

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 abarcativos 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” 3 . Varios conceptos similares coexisten acerca de qué es un grid. Uno de ellos, elaborado por el Grid Computing Information Centre [1], una de las asociaciones dedicada exclusivamente al desarrollo de esta tecnología, llama grid a un “tipo de sistema paralelo y distribuido que permite compartir, seleccionar y reunir recursos ‘autónomos’ geográficamente distribuidos en forma dinámica y en tiempo de ejecución, dependiendo de su disponibilidad, capacidad, desempeño, costo y calidad de servicio requerida por sus usuarios”. Según esta definición, se busca aprovechar la sinergia que surge de la cooperación entre recursos computacionales y proveerlos como servicios. Otra definición más estructurada expuesta por Foster, Kesselman y Tuecke [2], precursores de la computación grid, plantea la existencia de organizaciones virtuales (OV) como puntos de partida de este enfoque. Una organización virtual es “un conjunto de individuos y/o instituciones definida por reglas que controlan el modo en que comparten sus recursos”. Básicamente, son organizaciones unidas para lograr objetivos comunes. Ejemplos de OVs podrían ser proveedores de servicios de aplicaciones o almacenamiento, equipos de trabajo empresarial realizando análisis y planeamiento estratégico, miembros de una planta de energía evaluando trabajo de campo, universidades involucradas en un proyecto de investigación conjunto, etc. Las OVs varían enormemente en cuanto a sus objetivos, alcance, tamaño, duración, estructura, comunidad y sociología. Sin embargo, existen varios requerimientos y problemas subyacentes tales como la necesidad de relaciones flexibles para compartir recursos, niveles de control complejos y precisos, variedad de recursos compartidos (programas, archivos, datos, sensores y redes, entre otros), modos de funcionamiento (individual, multiusuario), calidad de servicio, etc. Las tecnologías actuales o bien no proveen espacio para la variedad de recursos involucrados o no aportan la flexibilidad y control de las relaciones cooperativas necesarias para establecer las OVs. Como solución, se propone el grid como un modelo de trabajo para “compartir recursos en forma coordinada y resolver problemas en organizaciones virtuales multiinstitucionales de forma dinámica”. De esta manera, varias instituciones pueden formar distintas OVs e incluso formar parte de más de una al mismo tiempo, realizando diferentes roles e integrando distintos recursos como se muestra en la Figura 1