Published 16 years ago
(updated 13 years ago)
Mientras que la programación paralela se basa en el concepto de “divide y vencerás”, la tecnología grid computing (cómputo en malla) trata de integrar ésta filosofía bajo la estrategia de “la unión hace la fuerza”. De esta forma, se busca aprovechar recursos de cómputo geográficamente distribuidos en un gran número de computadoras en el mundo para conformar grandes “ordenadores virtuales” capaces de procesar cantidades de información inimaginable en una sola computadora, o incluso en un solo centro de datos.Antecedentes
Los primeros conceptos de grid computing se exploraron en 1995 con el experimento “I-WAY2”, en el que se usaron redes de alta velocidad para conectar 17 sitios en Norteamérica y habilitar una infraestructura
para soporte de los laboratorios virtuales. Por otro lado, Seti@Home es uno de los proyectos más conocidos en los que se aplica este concepto. Éste cuenta con miles de ordenadores repartidos en todo el mundo que ceden tiempo de sus procesadores, ciclos de proceso desocupados, para analizar señales buscando patrones inteligentes extraterrestres.
Características
Un sistema de grid computing se refiere a aquel que:
1. Coordina recursos distribuidos que no están sujetos a un control centralizado.
2. Usa protocolos e interfaces estándar.
3. Proporciona calidad de servicio no trivial.
Grid y P2P
La unión de ordenadores que comparten ciclos de procesamiento no usados, cada vez aparece más claramente como una futura aplicación de Internet. Los conceptos de grid y peer to peer se basan en la idea básica de compartir recursos, sin embargo existen algunas diferencias. La principal diferencia es que P2P es un esquema descentralizado donde todos los nodos son cumplen el mismo rol, mientras que grid nace de una estructura de nodos más controlada y jerarquizada en centros científicos.
Funcionamiento
El funcionamiento de un grid requiere de un middleware que asegure la comunicación transparente entre diferentes ordenadores repartidos en distintos lugares geográficos. El segundo elemento es un motor de búsqueda que no sólo encontrará los datos que el usuario necesite, sino también las herramientas
para analizarlos y la potencia de cálculo necesaria para realizar las operaciones.
Por último, las tareas de procesamiento son distribuidos entre los nodos donde hay capacidad disponible, regresando los resultados integrados al usuario.
Beneficios
Como se podrán imaginar, algunos beneficios de este esquema son:
• Alquiler de recursos
• Amortización de recursos propios
• Gran potencia de cálculo a precio bajo sin adquirir equipamiento
• Mayor colaboración y compartir recursos entre varios centros
• Creación de organizaciones virtuales
• Negocios basados en proveer recursos
Las organizaciones virtuales habilitadas por grids
Foster, Kesselman y Tuecke, precursores del cómputo en grid, plantean la existencia de organizaciones virtuales (OV) como puntos de partida de este enfoque. Una organización virtual es un conjunto de individuos, instituciones o empresas, definida por reglas que controlan el modo en que comparten sus recursos.
Algunos ejemplos de organizaciones virtuales son:
• Los proveedores de servicios de aplicaciones o almacenamiento.
• Equipos de trabajo empresarial realizando análisis y planeación estratégica.
• Miembros de una planta de energía evaluando trabajo de campo.
• Universidades involucradas en un proyecto de investigación conjunto.
Usos de la tecnología Grid
• En Gobiernos y Organizaciones Internacionales: En respuesta ante desastres como: inundaciones, incendios, terrorismo, en planificación urbana, modelos económicos, etc.
• En el mundo de la Medicina: La unión de recursos tales como bases de datos administrativas, archivos de historias clínicas e imágenes médicas de instrumentos especializados abre la puerta a una gran variedad de nuevos procedimientos de diagnóstico mejorados gracias a la ayuda de computadoras, en base a un análisis rápido de imágenes médicas complejas y la comparación automática con archivos distribuidos para encontrar casos similares.
• En la Educación: Las bibliotecas electrónicas y los centros de eeducación se beneficiarán de las herramientas basadas en “Grid” para el acceso a datos dispersos y la creación de aulas virtuales con estudiantes, recursos y profesores distribuidos.
• Empresas y Grandes Corporaciones: Las grandes empresas tienen delegaciones, datos, personal y recursos distribuidos por todo el mundo. Un enfoque basado en grid permitirá la creación de medios para realizar aplicaciones a gran escala tales como el diseño asistido por computadora utilizando simultáneamente recursos situados en muchos lugares. Otra consecuencia de la tecnología grid es la creación de organizaciones virtuales: individuos, instituciones y organizaciones que comparten un objetivo común y que para lograr alcanzarlo, eligen compartir sus recursos, lo que se traduce en un acceso directo a ordenadores, programas, ficheros, datos, sensores y redes.
Conclusion
La virtualización es una respuesta a la problemática de la optimización de las infraestructuras. En concreto, la virtualización de las aplicaciones permite convertir software en servicios, que se ejecutan sin instalación en los equipos clientes o en el servidor, en un contexto aislado y con un mínimo impacto en las infraestructuras existentes. La tecnología de virtualización de varios proveedores permite minimizar los costos de compatibilidad de programas, migraciones a nuevos entornos, distribución de aplicaciones al equipo cliente hasta la terminación del ciclo de vida del software . El resultado es una infraestructura más optimizada,
ciclos reducidos de puesta en marcha de aplicaciones y por lo tanto, menores costos de gestión en la infraestructura. El cómputo en malla requiere de nuevos modelos de programación
ya que introduce grandes retos: heterogeneidad y rendimiento que no se encuentran en computadoras en
paralelas, pero el problema básico de programación es el mismo. Se pueden usar técnicas clásicas de programación de abstracción, encapsulamiento por objetos, así como otros modelos que puedan surgir. Al final de este camino, los servicios informáticos serán entendidos con la misma filosofía que los servicios de gas, de electricidad o de agua. Estas tecnologías nos convertirán en meros consumidores
que no tienen por qué conocer el origen, distribución, localización y mantenimiento de los mismos.
Referencias
[Eiguren, I. “Los pioneros del Grid” .(2008) ]
[Fernandez, S. “El Grid al servicio de la e-ciencia”.CESGA 2007.]
[Fox, G.; Thomas, M.“Grid Computing Environments “, Community Grids Lab, Indiana: Indiana University, Austin: TACC, University of Texas, Feb 2003.]
[Joyanes, Luis. “CIENCIA 2.0: Hacia la Ciencia Web con la Web 2.0 y Web Semántica (nuevo paradigma en la I+D+i)” en Semana de la Ciencia de Castilla y León. Salamanca: Universidad Pontificia de Salamanca: 13 de noviembre, 2008. ]
[astic.es]
[setiathome.ssl.berkeley.edu/]
[super.unam.mx/]
Acerca de los Autores
BeatrÍz Ríos Velázquez Catedrática del Instituto Tecnológico de San Luis Potosí, México. Maestra en Ciencias de la computación, Diplomada de Estudios Avanzados en Informática por la Universidad Pontifica de Salamanca en Madrid. Ha trabajado en la Banca, en el sector de telecomunicaciones, en el desarrollo de sistemas para la empresa y en la docencia.Actualmente se encuentra realizando investigación para el desarrollo de su tesis doctoral en Tecnologías de la Información, Web 2.0, redes sociales, usabilidad y empresas 2.0.
Luis Joyanes Aguilar Dr. Ingeniería Informática, Dr. Sociología, Lic. Ciencias físicas, Lic. Enseñanza superior militar y Dr. Honoris y causa por la Universidad Antenor Orrego de Trujillo (Perú). Catedrático, Ex-Decano de la facultad de Informática y Director del departamento de posgrado de la Universidad Pontificia de
Salamanca en Madrid. Profesor del posgrado de sociología en Guatemala, Universidad de Oviedo, Complutense y Politécnica, en España. Ha publicado más de 40 libros y 80 artículos sobre tecnologías de la Información, metodologías y diversos lenguajes de programación.
Los primeros conceptos de grid computing se exploraron en 1995 con el experimento “I-WAY2”, en el que se usaron redes de alta velocidad para conectar 17 sitios en Norteamérica y habilitar una infraestructura
para soporte de los laboratorios virtuales. Por otro lado, Seti@Home es uno de los proyectos más conocidos en los que se aplica este concepto. Éste cuenta con miles de ordenadores repartidos en todo el mundo que ceden tiempo de sus procesadores, ciclos de proceso desocupados, para analizar señales buscando patrones inteligentes extraterrestres.
Características
Un sistema de grid computing se refiere a aquel que:
1. Coordina recursos distribuidos que no están sujetos a un control centralizado.
2. Usa protocolos e interfaces estándar.
3. Proporciona calidad de servicio no trivial.
Grid y P2P
La unión de ordenadores que comparten ciclos de procesamiento no usados, cada vez aparece más claramente como una futura aplicación de Internet. Los conceptos de grid y peer to peer se basan en la idea básica de compartir recursos, sin embargo existen algunas diferencias. La principal diferencia es que P2P es un esquema descentralizado donde todos los nodos son cumplen el mismo rol, mientras que grid nace de una estructura de nodos más controlada y jerarquizada en centros científicos.
Funcionamiento
El funcionamiento de un grid requiere de un middleware que asegure la comunicación transparente entre diferentes ordenadores repartidos en distintos lugares geográficos. El segundo elemento es un motor de búsqueda que no sólo encontrará los datos que el usuario necesite, sino también las herramientas
para analizarlos y la potencia de cálculo necesaria para realizar las operaciones.
Por último, las tareas de procesamiento son distribuidos entre los nodos donde hay capacidad disponible, regresando los resultados integrados al usuario.
Beneficios
Como se podrán imaginar, algunos beneficios de este esquema son:
• Alquiler de recursos
• Amortización de recursos propios
• Gran potencia de cálculo a precio bajo sin adquirir equipamiento
• Mayor colaboración y compartir recursos entre varios centros
• Creación de organizaciones virtuales
• Negocios basados en proveer recursos
Las organizaciones virtuales habilitadas por grids
Foster, Kesselman y Tuecke, precursores del cómputo en grid, plantean la existencia de organizaciones virtuales (OV) como puntos de partida de este enfoque. Una organización virtual es un conjunto de individuos, instituciones o empresas, definida por reglas que controlan el modo en que comparten sus recursos.
Algunos ejemplos de organizaciones virtuales son:
• Los proveedores de servicios de aplicaciones o almacenamiento.
• Equipos de trabajo empresarial realizando análisis y planeación estratégica.
• Miembros de una planta de energía evaluando trabajo de campo.
• Universidades involucradas en un proyecto de investigación conjunto.
Usos de la tecnología Grid
• En Gobiernos y Organizaciones Internacionales: En respuesta ante desastres como: inundaciones, incendios, terrorismo, en planificación urbana, modelos económicos, etc.
• En el mundo de la Medicina: La unión de recursos tales como bases de datos administrativas, archivos de historias clínicas e imágenes médicas de instrumentos especializados abre la puerta a una gran variedad de nuevos procedimientos de diagnóstico mejorados gracias a la ayuda de computadoras, en base a un análisis rápido de imágenes médicas complejas y la comparación automática con archivos distribuidos para encontrar casos similares.
• En la Educación: Las bibliotecas electrónicas y los centros de eeducación se beneficiarán de las herramientas basadas en “Grid” para el acceso a datos dispersos y la creación de aulas virtuales con estudiantes, recursos y profesores distribuidos.
• Empresas y Grandes Corporaciones: Las grandes empresas tienen delegaciones, datos, personal y recursos distribuidos por todo el mundo. Un enfoque basado en grid permitirá la creación de medios para realizar aplicaciones a gran escala tales como el diseño asistido por computadora utilizando simultáneamente recursos situados en muchos lugares. Otra consecuencia de la tecnología grid es la creación de organizaciones virtuales: individuos, instituciones y organizaciones que comparten un objetivo común y que para lograr alcanzarlo, eligen compartir sus recursos, lo que se traduce en un acceso directo a ordenadores, programas, ficheros, datos, sensores y redes.
Conclusion
La virtualización es una respuesta a la problemática de la optimización de las infraestructuras. En concreto, la virtualización de las aplicaciones permite convertir software en servicios, que se ejecutan sin instalación en los equipos clientes o en el servidor, en un contexto aislado y con un mínimo impacto en las infraestructuras existentes. La tecnología de virtualización de varios proveedores permite minimizar los costos de compatibilidad de programas, migraciones a nuevos entornos, distribución de aplicaciones al equipo cliente hasta la terminación del ciclo de vida del software . El resultado es una infraestructura más optimizada,
ciclos reducidos de puesta en marcha de aplicaciones y por lo tanto, menores costos de gestión en la infraestructura. El cómputo en malla requiere de nuevos modelos de programación
ya que introduce grandes retos: heterogeneidad y rendimiento que no se encuentran en computadoras en
paralelas, pero el problema básico de programación es el mismo. Se pueden usar técnicas clásicas de programación de abstracción, encapsulamiento por objetos, así como otros modelos que puedan surgir. Al final de este camino, los servicios informáticos serán entendidos con la misma filosofía que los servicios de gas, de electricidad o de agua. Estas tecnologías nos convertirán en meros consumidores
que no tienen por qué conocer el origen, distribución, localización y mantenimiento de los mismos.
Referencias
[Eiguren, I. “Los pioneros del Grid” .(2008) ]
[Fernandez, S. “El Grid al servicio de la e-ciencia”.CESGA 2007.]
[Fox, G.; Thomas, M.“Grid Computing Environments “, Community Grids Lab, Indiana: Indiana University, Austin: TACC, University of Texas, Feb 2003.]
[Joyanes, Luis. “CIENCIA 2.0: Hacia la Ciencia Web con la Web 2.0 y Web Semántica (nuevo paradigma en la I+D+i)” en Semana de la Ciencia de Castilla y León. Salamanca: Universidad Pontificia de Salamanca: 13 de noviembre, 2008. ]
[astic.es]
[setiathome.ssl.berkeley.edu/]
[super.unam.mx/]
Acerca de los Autores
BeatrÍz Ríos Velázquez Catedrática del Instituto Tecnológico de San Luis Potosí, México. Maestra en Ciencias de la computación, Diplomada de Estudios Avanzados en Informática por la Universidad Pontifica de Salamanca en Madrid. Ha trabajado en la Banca, en el sector de telecomunicaciones, en el desarrollo de sistemas para la empresa y en la docencia.Actualmente se encuentra realizando investigación para el desarrollo de su tesis doctoral en Tecnologías de la Información, Web 2.0, redes sociales, usabilidad y empresas 2.0.
Luis Joyanes Aguilar Dr. Ingeniería Informática, Dr. Sociología, Lic. Ciencias físicas, Lic. Enseñanza superior militar y Dr. Honoris y causa por la Universidad Antenor Orrego de Trujillo (Perú). Catedrático, Ex-Decano de la facultad de Informática y Director del departamento de posgrado de la Universidad Pontificia de
Salamanca en Madrid. Profesor del posgrado de sociología en Guatemala, Universidad de Oviedo, Complutense y Politécnica, en España. Ha publicado más de 40 libros y 80 artículos sobre tecnologías de la Información, metodologías y diversos lenguajes de programación.
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