هدف Grid Computing به اشتراک گذاری منابع در یک محیط پویا و احتمالاً ناهمگن است . این منابع با سیاستهای مختلف در دسترس هستند . این به اشتراک گذاری عمدتاً برای اهداف محاسباتی برای مقاصد علمی است اما در موارد اقتصادی نیز کاربرد دارد . این منابع می توانند منابع گوناگونی از جمله CPU ، هارد دیسک ، نرم افزار و سنسورها باشند .
در این گفتار مفاهیم ، مزیت ها و کاربردهای Grid را بررسی می کنیم ، یک معماری برای Grid معرفی می کنیم و مدل OGSA را بررسی می کنیم . یک مدل کلی برای برنامه نویسی تحت Grid بیان می کنیم و جزئیات این مدل را برای مسائل Back-track بررسی می کنیم و درخت خاکستری را معرفی می کنیم . در نهایت مسئله ی N – وزیر را در محیط Grid حل می کنیم و برای نشان دادن قدرت محاسبه ی موازی ، نتایج عمل ضرب ماتریس با استفاده از ده ماشین را بیان می کنیم .
واژه ی Grid Computing در اواخر دهه نود در مورد ایجاد قابلیت دسترسی ساده به منابع محاسباتی مانند آنچه در مورد انرژی الکتریسیته در شبکه برق وجود دارد توسط آقایانIan Foster وCarl Kesselman در کتاب “ The Grid : Blue print for new computing infrastructure ” مطرح شد . آنها در آن کتاب در مورد Grid این طور نوشتند :
Grid محاسباتی یک زیر ساخت نرم افزاری و سخت افزاری است که قابلیت استفاده از تجهیزات محاسباتی را قابل اطمینان ، به صورت کم خرج ، فراگیر و سازگار فراهم می آورد .
در سال 2000 آنها با همکاری Steve Tuecke مقاله ای با عنوان “The anatomy of the grid” نوشتند و در آنجا هدف از Grid را اینگونه معرفی کردند :
به اشتراک گذاری متوازن منابع برای حل مسئله در یک محیط پویا ، شامل یک سازمان مجازی تشکیل شده صنعت
و بعد اضافه کردند که :
به اشتراک گذاری منابع که ما از آن صحبت می کنیم ، مبادله ی فایل نیست . بلکه منظور ما دسترسی مستقیم به کامپیوترها ، نرم افزارها ، داده ها و دیگر منابع است . این به اشتراک گذاری تحت کنترل کامل صاحب منبع است . مجموعه ای از افراد و یا شرکت ها که این نوع به اشتراک گذاری را داشته باشند ، سازمان مجازی خوانده می شود
بعداً آقای Foster در مقاله ی “ What is the grid ?”، Grid را سیستمی تعریف می کند
که سه ویژگی زیر را داشته باشد .
مجموعه ای از منابع هماهنگ که دارای یک مدیریت مرکزی نیستند .
از Interface ها و پروتکل های استاندارد ، باز و عام – منظوره بهره می برند .
کیفیت سرویسی که کل سیستم ارائه می دهد بزرگتر از کیفیت سرویس هر کدام از منابع است .
تمام مفاهیم بالا در واقع Grid را از زاویه دید مختلفی بررسی می کنند ولی بصورت ساده هدف Grid به اشتراک گذاری منابع بصورت هماهنگ در یک محیط ( احتمالاً ) ناهمگن و پویا است .
فصل یکم : Grid Computing چیست ؟
Grid Computing می تواند معنی های مختلفی برای افراد مختلف داشته باشد . تصور مشهور در مورد Grid ، چیزی شبیه شبکه ی برق ( Power Grid ) است که کاربران ( استفاده کنندگان از وسایل برقی ) بدون توجه به اینکه این برق از کجا می آید ، الکتریسیته را از پریز می گیرند .
با این دید در مورد Grid Computing ، می توان Computing را به عنوان قدرت ( انرژی برق در نظر گرفت و کاربران ( یا برنامه ها ) به منابع محاسباتی ( پردازنده ها ، ذخیره کننده ها ، داده ها ، برنامه ها و غیره ) دسترسی پیدا می کند و اهمیتی ندارد که این منابع از نظر فیزیکی کجا قرار گرفته اند و یا تکنولوژی مورد استفاده در آنها ، سخت افزار و نرم افزار آنها چیست .
این دید از Grid Computing می تواند خلاقیت کسی را برانگیزد و در نهایت این ایده به حقیقت بپیوندد ولی در این راه مشکلات تکنیکی زیادی وجود دارد که باید حل شود . اگر این هدف به عنوان هدف نهایی در نظر گرفته شود ، مراحل کوچکتر زیادی باید طی شود و هر کدام از این مراحل مزیت های خود را دارند و تا اندازه ای ما را به هدف نزدیک می کنند .
پسGrid Computing را می توان مانند یک مسیر جذاب از تکنولوژی ها و راهکار های مختلف دید که طی کردن این مسیر ما را به هدف نهایی نزدیکتر می کند . قسمت مهم این پیشرفت در محاسبات توزیع شده است که امکان پیاده سازی برنامه ها در سیستمی که از سازمان های مختلف تشکیل شده است برای به اشتراک گذاشتن منابع را فراهم می آورد . به طور خلاصه امکان مجازی سازی را فراهم می آورد . مجازی سازی در زمینه تکنولوژی ، Platform ها و سازمانها . این مجازی سازی فقط با استاندارد های باز امکان پذیر است . استاندارد های باز کمک می کنند که مطمئن
برنامه ها می توانند بصورت شفاف سیستم حاوی منابع را ببینند . [kessel 2004] .
محیطی که می خواهد قابلیت استفاده از منابع بصورت شفاف در یک محیط توزیع شده و نامتجانس را فراهم کند ، نه فقط نیاز دارد که منابع را مجازی سازی کند ، بلکه تکنولوژی و استانداردهایی برای زمان بندی ، مدیریت ، امنیت و موارد دیگر نیاز دارد . Grid Computing می تواند در هر مرحله ای از مجازی سازی تعریف شود . اینکه مجازی سازی تا چه مرحله ای انجام شود ، به نظر استفاده کننده بستگی دارد ولی حتی در یک مرحله ی پایین مجازی سازی نیز می توان گفت که یک سیستم مبتنی بر Grid تولید شده است .
این مراحل در شکل 1-1 نشان داده شده است . از قسمت پایین سمت چپ ، مجازی سازی از ساختن چندین ماشین مجازی بر روی منحنی حرکت می کنیم به سیستم هایی شامل چند کامپیوتر متجانس و توزیع شده می رسیم . مجازی سازی فقط به سرورها و CPU ها محدود نمی شود . بلکه تا حافظه ها ، شبکه ها و یا حتب برنامه ها نیز گسترده می شود . وقتی بر روی منحنی حرکت را ادامه می دهیم به مجازی سازی بر روی منابع غیر مشابه می رسیم . مرحله ی بعد مجازی سازی شرکت ها ست ، نه فقط بر روی مراکز داده و دپارتمان ها ، بلکه بر روی سازمان های توزیع شده و بعد مجازی سازی در خارج از سازمان و در سطح اینترنت .
دانشنامه کلمات:-
الکتریسیته
الکتریسیتهمجموعهای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد