Таратылған есептеулер (grid computing)

Дәріс 11

Тақырыбы: Таратылған есептеулер (grid computing)

Жоспар:

11.1. Таратылған есептеулер (grid computing)

11.2. Веб-сайттарға қызмет көрсететін есептеуіш ресурстарға қысқаша шолу

Сабақ мақсаты: Таратылған есептеулермен (grid computing) таныстыру.

Негізгі түсініктер: Веб-сайттарға қызмет көрсететін есептеуіш ресурстарға қысқаша шолу

        Таратылған есептеу (grid computing) - есептеуіш тапсырманың  орындалуы үшін Интернет пен желінің қуатты есептеуіш кластері біріккен көптеген компьютерлерге бөлінуі болып табылады.

Интернет желісінде жалпы протоколдың орнатылуы онлайн қолданушыларының тезірек өсуіне немесе протоколдарға жаңа құруларды, көбірек өзгерістерді орындауға   әкеліп соқтырды.

1990-шы жылдары  Иэн Фостер және Карл Кесселмен Грид есептеуінің үғымымен таныстырды. Олар қолданушылар қосыла алатын және қызметтерін қолдана алатын электрлік желідегі аналогияны қолданды. Грид есептеуі әдіс, кластерлік есептеуіш моделдері, тәуелсіз топтары жағынан ерекшеленеді. Грид технологиясының дамуы қиын тапсырмаларды шеше алатын GRID-желісінің құрылуына әкеліп соқтырды. IBM жұмыскерлері grid-есептеуінің халықаралық тобын құрды.

Сервис (IaaS) секілді инфраструктура (Infrastructure-as-a-Service, IaaS) – сервистегідей компьютерлік инфраструктураларды жеткізу. IaaS тұтынушы қызметі секілді берілгендер айналым орталығындағы қызметтерді, технологияларды күшейтеді. Дәстүрлі аутсорсингтен ерекшелігі - үлкен келісімдерден, күрделі және негізсіз көндірулердің лайықтысын талап етеді. Ережеге сәйкес жеткізушілер компоненттерді төмендегідей саты бойынша жіктейді:

• Аппаратты қамтамасыз ету (ережеге сәйкес Гридтің массалық горизонтальды масштабты түрде);
• Компьютерлік желі (маршрутизаторларды, брандмауэрлерді т.б. қоса отырып);
• Интернетке қосу;
• Виртуальды машиналарды жіберудегі платформа виртуализациясы;
• Сервистік қызмет көрсетуге келісім;
• Есептеу құрал-жабдықтары;

Берілгендер айналым ортасынан серверлерді, программалық қамтамасыз етуді, желі құралдарын және т.б. сатып алудың орнына IaaS тұтынушылары оларды жалға алады.  Әрбір көрсетілген қызмет үшін жалақы ай сайын төленіп отырады. Тұтынушы ақшаны пайдаланған ресурс үшін төлейді. Негізгі берілген типте көрсетілетін қызметтер:

• Қоршаған ортамен еркін сөйлесе алу мүмкіндігі;
• Қорғалған және оқшауланған есептеуіш платформалар;
• Тәуекел төмендігі, яғни тиісті ресурстарды пайдалану;
• Ауырпалықтарды басқара алу мүмкіндігі;
• Аз уақыт, функциональдаудағы қосымшалар қосардағы қиындық.

 11.2. Веб-сайттарға қызмет көрсететін есептеуіш ресурстарға қысқаша шолу

Қолданбалы веб-сайттарға қызмет көрсететін есептеуіш ресурстарды жеткізу қызметіндегі лайықты ресурстар жиі өскен сайын бірте-бірте кішірейе береді. Есептеуіш ресурстар сұранысы қысқа мерзім ішінде өзгереді. Техникалық ауырпалықтағы шешім тиімді болмауы мүмкін, өйткені жағдайға қарай өңдеу уақыт ұстайды, есептеуіш ресурстарды минимальды ұстап тұрады. Кластерлі есептеу деген түсінік Грид есептеу және т.б. сұраныс бойынша өте тиімді есептеулер болуы мүмкін.

[pic 1]

1-сурет Грид есептеуі

Бір  мысалдарды қарастырайық– Amazon’s Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). AmazonEC2 – бұлттағы қалыпты өлшемдегі есептеуіш қуаттылығын қамтамасыз ететін веб-қызмет. Тұтынушыларға көптеген артықшылықтары болу және веб-есептеуді өндірушілер  үшін жасалған:

• Веб-қызмет интерфейсі тұтынушыларға минимальды түрде аумақтарды алуға және формалдауға мүмкіндік береді;
• Тұтынушыларға есептеуіш ресурстарды толығымен бақылауға алуға және тексерілген есептеуіш ортада жұмыс жасауға мүмкіндік береді;
• жаңа серверді алуда және жүктеуге, тұтынушыға тез конфигурациясын өзгертуге келісім беруде уақытты үнемдейді;
• Тұтынушыларға  тек қана қолданған ресурсын төлеуде есептеу экономикасын өзгерту;
• Қосымшаларды тұрғызуға және т.б. жетіспеушіліктерден өндірушілерді құрал-жабдықпен қамтамасыздандыру.

Amazon EC2 тұтынушыларға қызметтерді алуда және басқаруда, веб интерфейстерді қолдануға рұқсат бере отырып есептеуіш ортаны құрады. Тұтынушылар қоршаған ортаны орнатылған қосымшалар арқылы жүктей алады. Олар керегінше жүйелермен және желілік ену құқығымен басқаруға болады. Amazon EC2-ні қолдану үшін тұтынушыларға алдыменAmazon Machine Image (AMI)-ді құру керек. Бұл үлгі есептеуіш ортада қолданыла отырып қосымшаларды, кітапханаларды, конфигурация параметрлерімен байланысты берілгендерді құрады. Amazon EC2 жүктеуге қажетті шаблондармен құрылған фигуралық үлгілерді ұсынады. Тұтынушылар олардың AMI-ін формалдағанда және анықтағанда, Amazon S3-ті жүктеу үшін Amazon EC2 құрал-жабдықтарын қолданады. Amazon S3 – AMI тұтынушысына қауіпсіз, сенімді және тез енуді қамтамасыз ететін қойма. Тұтынушылар  AMI-ді қолданар  кезде қауіпсіздік баптауын және желілік ену үшін Amazon EC2 веб интефейсін қолдану керек .