The hardware

Hardver alapok


Ha a köztes réteg a Grid "agya", akkor az idegrendszer, ami a Grid különböző részei között kommunikál, a hálózat (és a megosztott számítógépek ebben a hasonlatban az izmok lehetnek - de vigyázat: vannak határok, meddig mehet el ez az anatómiai analógia!). A hálózat minden Gridhez tartozó -- akár a világ különböző pontjain elhelyezkedő -- erőforrást összekapcsol, és lehetővé teszi, hogy úgy kezeljék őket, mint egy egységes, hatalmas gépezetet.

A különböző típusú hálózatok legjellemzőbb tulajdonsága, hogy mekkora a méretük (helyi, nemzeti, nemzetközi), és sávszélességük, azaz mennyi adat átvitelére képesek. Az áteresztőképességet jellemzően a következő egységekben mérik: Kbps (kilo bit per secundum), Mbps (M mint mega, egymillió) továbbá Gbps (G mint giga, egymilliárd).

Az ultragyors hálózatok előnyeinek kihasználása az egyik a Grid nagy ötletei közül, ami a korábbi elosztott számítógép-felhasználás generációitól megkülönbözteti. Az ilyen hálózatok lehetővé teszik a globálisan elosztott erőforrások használatát egy integrált, adat-intenzív módon, és végül talán engedélyezik a Gridnek, hogy sok kommunikációt igénylő párhuzamos alkalmazásokat támogasson, még olyan processzorok között is, melyek fizikailag távol esnek egymástól. Mindezt a várakozási idő (az a késleltetés, ami az Internetes adatátvitelnél lép fel) minimumra csökkentésével valósítanák meg.

Jelenleg a Grid tesztágyak olyan nagy teljesítményű hálózatokon épülnek, mint az intra-európai GEANT, vagy a brit SuperJanet, ami nagyjából 10Gbps-os teljesítményt mutat a "gerinchálózaton". A "gerinchálózat" kifejezést (újra anatómia!) általánosan a legnagyobb sebességű kapcsolatokra használják a hálózatoknál, melyek nagy "csomópontokat" kötnek össze - nagy erőforrásokat jelentenek a Griden, mint a nemzeti számítástechnikai központok.

A következő szintet lefelé a gerinchálózattól azok a kapcsolatok adják, melyek egyéni intézeteket kötnek össze a gerinc hálózat csomópontjaival. Ezek teljesítménye jellemzően kb. 1Gbps. A következő szint lefelé a 10-től 100Mbps-ig terjedő asztal-intézet hálózati kapcsolatok.

Ahogy a hálózat sebessége, a Grid teljesítménye is függ a hálózat csomópontjain elérhető számítógépi erőforrások teljesítményétől (A Grid izomereje). A nagy csomópontok nagy teljesítményű gépi erőforrásokból állnak majd, mint amilyenek a nagy klaszterek, vagy a dedikált szuperszámítógépek.

Azért, hogy legyen fogalmunk arról, mit jelent a "nagy teljesítmény", gondoljuk át, hogy egy szokványos PC-t 2003-ban néhány Gigaflop/sec-osnak állapítottak meg. A flop egy lebegőpontos műveletet jelent, ami egy alap számítási művelet - mint két szám összeadása - ez adta a számítási sebesség jellemezhetőségét. Egy Gigaflop ezéltal egymilliárd flop.

1989-ben a világ leggyorsabb szuperszámítógépe az ACPMAPS 50 Gigaflopot tudott elvégezni. 2003 nyarára a leggyorsabb piaci PC (MACG4) ennél már többet tudott.

A japán NEC Earth Simulator (Föld Modellező) gép, amit a világ legerősebb nem katonai számítógépének tartanak és nagyméretű éghajlat modellezésekre alkalmaznak, eléri a 40 teraflop/sec-os teljesítményt, más szavakkal a leggyorsabb PC kb. 1000-szeresét. A 640 nyolc- processzoros csomópontjával 10 terabájtnyi memóriával és 700 terabájt lemezterülettel rendelkezik. A HPC2500, a Fujitsu új masszívan párhuzamos skaláris szuperszámítógépe a 16 384 processzorával elérte a 85 teraflop/sec-os csúcsteljesítményt.

Ha a Grid rajongóknak igazuk van, akkor a jövőben az ilyen csomópontok a Grid részévé válnak majd, és ugyanez fog történni a nagy adatarchívumokkal és az adatbányászatra és

elemzésre használt helyi nagy teljesítményű számítógéprendszerekkel.

A számítástechnika másik végénél a vezeték nélküli Grid kapcsolat fogja emelni a vezetékes hálózatok teljesítményét, megengedve az egyre kisebb és kisebb eszközöknek a Grid-be való integrálódást, mint példárul a PDA-k (Personal Digital Assistant), mobil telefonok és még talán néhány "beágyazott processzor" is. Ez az a processzortípus, ami például az autónk motorjáról gondoskodik manapság. Jóllehet ezen processzorok feldolgozó ereje és tárolókapacitása szerény, pusztán a számuk mutatja, hogy a teljes hatásuk a Grid teljesítményére egy napon igencsak meghatározóvá válhat. (A PC processzorok csak 2%-át alkotják a világ processzorainak, illusztrálva ezzel a beágyazott processzorok numerikus fontosságát).

Internetes gerinchálózatok topológiai térképeinek egy teljes készletét tekintheti meg az Atlas of cyberspaces oldalon. A legnagyobb teljesítményű Grid hálózatok és csomópontok a Top500 site-on lelhetők fel.