" "

Gevangen in het rooster

TERUG NAAR DE FUNCTIE-INDEX

Naadloze methoden voor het delen van bronnen en goedkope krachtige computerkracht behoren tot de beloften die grid-technologie nu al geruime tijd biedt. Hoewel het idee van een enorm virtueel netwerk al enkele decennia bestaat in kringen van de informatica, ontstond pas eind jaren negentig een duidelijk idee over hoe de gedeelde macht zou kunnen werken. Meer recentelijk kwam grid computing centraal te staan; de potentiële impact ervan op hoe zowel onderzoek als bedrijven in de toekomst zullen worden uitgevoerd, is vergeleken met die van internet.

Oxana Smirnova

Het lijkt de perfecte tijd voor vroege carrièreonderzoekers om hun tanden in de technologie te zetten. Oxana Smirnova is opgeleid in de fysica, min of meer omzeild in grid computing omdat ze het nodig had om haar onderzoek vooruit te helpen. Ze studeerde nucleaire fysica aan de Staatsuniversiteit van Moskou aan de M.Sc. niveau in haar geboorteland Rusland en ging in 1994 naar de afdeling Deeltjesfysica aan de Universiteit van Lund in Zweden om haar Ph.D. project.

Al in 1992 was ze een regelmatige bezoeker van de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) in Zwitserland en werkte ze aan DELPHI (een deeltjesfysisch experiment dat elektron-positronbotsingen bestudeerde). Vóór haar postdoctorale studies genoot ze van CERN-rekenkracht voor DELPHI-analyse. Maar het was pas na haar postdoc in 2001 dat ze het stadium bereikte dat ze "simpelweg niet voldoende computerkracht had om onze onderzoeksanalyse voort te zetten" (op deeltjesfysica), dus begon ze direct aan grid-projecten te werken.

Voor onderzoekers zoals Smirnova die high-performance computers nodig hebben met een extreem hoge verwerkingssnelheid, enorme opslagcapaciteit en de mogelijkheid om grote hoeveelheden gegevens over te dragen, past het raster perfect. Netwerken tot 1000 processors is zeker een geval van kracht in cijfers. Vergeet gigabyte; grid-technologie waagt zich op het gebied van petabyte (1015) opslagcapaciteit. In termen van hardware is het net zo aantrekkelijk, omdat uw dagelijkse pc (als onderdeel van een cluster) deel kan uitmaken van een raster, waardoor de behoefte aan conventionele en dure supercomputers overbodig wordt.

Als onderzoeksassistent (een positie in Zweden die ongeveer overeenkomt met die van een Amerikaanse universitair docent) aan de Universiteit van Lund, werkt Smirnova nu fulltime aan grid-projecten en ontwikkelt hij grid-architectuur voor de deeltjesfysica-detector ATLAS. Maar ze heeft de natuurkunde niet de rug toegekeerd en besteedt in feite een behoorlijk deel van haar tijd aan het werken naast natuurkundigen in CERN. Kennis uit de eerste hand van wat het raster "consument" nodig heeft, is een voordeel maar geen vereiste. CERN heeft zelfs een behoorlijk aantal computerwetenschappers in dienst. "Hoewel natuurkundigen op zoek waren naar oplossingen, begon het hele idee in de informatica", geeft Smirnova toe. Ze ziet ook dat de sector de interesse van onderzoekers aantrekt in een breed scala van disciplines ?? allemaal supercomputers nodig.

Arto Ter s

De Finse computerwetenschapper Arto Teräs, die zomerprojecten bij CERN heeft uitgevoerd, is het daarmee eens. "Natuurkunde was zeker een van de eerste toepassingen, maar onderzoekers op gebieden zo divers als de ruimte voor biowetenschappen beginnen ook steeds beter naar het raster te kijken." Teräs heeft een M.Sc. in computerwetenschappen van de Technische Universiteit van Helsinki en is momenteel betrokken bij het bouwen van een grid-systeem (M-grid) op basis van Linux PC-clusters bij CSC, het Finse IT Center for Science.

CSC is een non-profitbedrijf dat eigendom is van het Finse ministerie van Onderwijs en dat tot doel heeft computationele IT-ondersteuning te bieden aan universiteiten en onderzoeksinstituten. Daarom is de positie van Teräs niet in onderzoek, maar gericht op het operationele niveau tussen de servers en eindgebruikers die hij definieert als "middleware". "Onderzoekers zijn onze klanten", legt hij uit. "Onze taak is om oplossingen te vinden om netten haalbaar te maken, of het nu software betreft voor problemen met gebruikersbeheer, deze [oplossingen] in productie te nemen en de onderzoekers vervolgens te helpen ze te gebruiken."

Het lijkt er inderdaad op dat de focus in grid computing nu op dit operationele niveau ligt. Smirnova ziet de grootste uitdagingen voor diegenen die in netwerken werken op administratief en politiek niveau, in plaats van op technisch vlak. Er is geen precedent. "Niemand heeft een duidelijk concept over hoe rekenkracht zal worden gedeeld tussen organisaties en tussen landen", zegt ze. Ze ziet de trend in de financiering hiervan. "Momenteel gaat er niet veel geld naar R & D-netwerken, maar er wordt eerder geld toegewezen voor operationeel werk, gebruikersondersteuning enz.", Merkt ze op.

Blijf niet hangen aan de naam

Dus hoe zit het met diegenen die honger willen hebben met fundamenteel gridonderzoek? Hoewel Teräs een persoonlijke interesse heeft in core grid-technologie, gelooft hij dat het meest opwindende deel nog moet komen. "Wat mensen in de toekomst met grid [s] zullen bouwen, zullen de [onderzoeks] toepassingen het meest fascinerende aspect zijn." Smirnova ziet ook veel kansen "voor enthousiaste creatieve jonge onderzoekers." Teräs suggereert dat diegenen die geïnteresseerd zijn in studeren of onderzoek doen naar het raster niet aan de naam moeten hangen. "Ik denk dat de beste plaats om grid-gerelateerd onderzoek te doen een goede informatica-afdeling is of elke wetenschappelijke afdeling die interesse heeft in computernetwerken en samenwerkingsprojecten, het is niet nodig om een ​​voorgelabeld 'Grid Lab' te vinden. "

Hij geeft een voorbeeld van een nieuw project met twee Finse partners, CSC en het Department of Astronomy aan de Universiteit van Helsinki: de ontwikkeling van een gedistribueerd data-analysesysteem voor uitgebreide astronomische gegevens. Het project wordt geleid door het European Southern Observatory en gecoördineerd door CSC. Teräs legt uit: "Dit is een goed voorbeeld van een project dat wetenschappers wil helpen toegang te krijgen tot gegevens die over de hele wereld worden verspreid met behulp van grid-technologieën. Er zullen vergelijkbare projecten opduiken voor verschillende wetenschapsgebieden die kansen bieden voor zowel computerwetenschappers als mensen die daartoe bevoegd zijn bijzonder wetenschapsgebied. "

Teräs denkt dat netten zich op zo'n disciplinaire basis en behoefte ontwikkelen. Wanneer de technologie volwassen wordt, voorspelt hij, zal de commerciële toepassing ook aan het licht komen. Smirnova ziet ook een zeer gezonde toekomst voor grid-technologie. Hoewel ze zelf meer dan gelukkig is in de academische wereld: "Als het goed blijkt te werken, is er veel belangstelling vanuit de industrie." Voor bedrijven die grote hoeveelheden gegevens verwerken, is overschakelen naar rastergebaseerde computerservices gewoon een slimmere investering dan het upgraden van hun eigen hardware.

Zowel Teräs als Smirnova geloven dat nettechnologen goede onderhandelings-, diplomatieke en mensenvaardigheden nodig hebben. Smirnova beschouwt beveiligingsproblemen die gepaard gaan met grid computing als een van de meest uitdagende. Ter s is het ermee eens: "Om verschillende organisaties met zeer verschillende benaderingen middelen te laten delen en aan het einde van de dag vertrouwen te hebben in elkaar is het niet gemakkelijk." Overtuigd zijn van de potentiële vruchten van samenwerking helpt zeker, maar genieten van het omgaan met zoveel mensen zal ook niet voor niets zijn. Ter vat het samen met: "Het sociale gedeelte van het werk is erg belangrijk. Ik heb een aantal zeer aardige mensen ontmoet en veel plezier gehad."

Noot van de redactie: als je meer wilt lezen over Grid-technologie, bekijk dan het stuk van Surendra Reddy. Reddy geeft een overzicht van dit veld, dat naar verwachting een grote invloed zal hebben op hoe onderzoekers hun werk in de toekomst uitvoeren.