Grid łączy

Pomiędzy Krakowem a Wilnem, Tallinem i Rygą

Akademickie Centrum Komputerowe "Cyfronet" AGH. Za ścianą komputery dużej mocy obliczeniowej SGI Altix 4700, SGI Altix 3700, HP Integrity Superdome, Sun Fire 6800, SGI Onyx 300, IBM Blade Center HS21, a także klastry komputerów włączone w Europejską sieć gridową - PC RackSaver i dwa HP Integrity - razem 440 procesorów o łącznej mocy ponad 2300 Gflops (co oznacza 2300 miliardow operacji zmienno-przecinkowych w sekundzie), wykorzystywane przez naukowców w ramach realizowanych przez nich projektów i eksperymentów światowych takich, jak: EGEE, BalticGrid, EUChina, ATLAS, Alice, CMS, LHCb…

Co to jest grid? W Stanach Zjednoczonych jest to popularne określenie sieci elektrycznej. Ale w tym przypadku chodzi o coś innego: o rozległą sieć maszyn obliczeniowych - szybki, niezawodny i bezpieczny system połączonych komputerów, który umożliwia łatwy dostęp do dużych, rozproszonych mocy obliczeniowych i zasobów danych, bez względu na to, gdzie te zasoby są zlokalizowane. Po co się to robi? - Dlatego że sieć połączonych komputerów, nawet niewielkich, może zastąpić jeden wielki (i drogi) komputer, konieczny do wykonania skomplikowanych obliczeń - odpowiadają na moje pytanie rozmówcy. Grid to nowa technologia informatyczna; z takich sieci korzystają już fizycy, chemicy, biologowie, inżynierowie, lekarze, przedsiębiorcy - ci, którzy dla swych obliczeń sporadycznie potrzebują setek komputerów… My też korzystamy np. z prywatnego gridu, jakim są popularne Google - system wykorzystujący rozrzucone po całym świecie skupiska komputerów, klastry, połączone sieciami. Pytania z Polski trafiają do takich urządzeń w Holandii.

Apetyt na wielki grid

Europa patrzy na grid jako na nowe, bardzo przydatne narzędzie, a Unia Europejska myśli o utworzeniu europejskiej infrastruktury gridowej. Gdyby np. zawiodły komputery w Polsce (co jest mało wyobrażalne), wówczas nasze zadania przejmą komputery niemieckie czy francuskie. Dotychczas krakowscy naukowcy, prowadząc obliczenia, opierali się na Cyfronecie - istnienie gridu umożliwi im rozwiązywanie zadań przez komputery zainstalowane w innych krajach, byle tylko miały wolne "moce przerobowe" i byle użytkownicy mieli prawo do ich użytkowania…..
Sieci łączące klastry już są. Z Krakowa przez Katowice albo przez Łódź (na wszelki wypadek zbudowano dwie drogi przesyłu informacji) można dostać się do Poznania, gdzie jest punkt łączący sieć polską z europejskim Geantem: siecią - gigantem. Sprawa jest więc prosta - wystarczy tylko przekonać partnerów do wzajemnego udzielania swoich zasobów komputerowych.

Na początek: Kraków

Gdy prof. Michał Turała w 2000 roku wrócił do Krakowa po kilkuletniej pracy w w Genewie, w Europejskim Laboratorium Fizyki Jądrowej - CERN (z CERN-em współpracują krakowscy naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej, AGH, Uniwersytetu Jagiellońskiego, Politechniki Krakowskiej), skonstatował, że w przeciwieństwie do wielu innych krajów europejskich u nas nie ma jeszcze gridu. Zatem należy go stworzyć. W następnym roku wraz z kilkoma polskimi informatykami zgłosił w CERN-ie propozycję nowego gridu, dla obliczeń "interaktywnych". Propozycja ta rozwinęła się w europejski projekt Gross-Grid, obejmujący 21 partnerów z 11 krajów, z krakowskim Cyfronetem jako koordynatorem przedsięwzięcia. Udało się, projekt trwał trzy lata, odniósł sukces, nawet został nagrodzony. Coraz więcej osób zaczęło się interesować budową sieci. W Instytucie Informatyki AGH dr Marian Bubak prowadzi zajęcia z technologii gridowych i są już pierwsi absolwenci tego kierunku.
W czasie międzynarodowych specjalistycznych konferencji poświęconych tworzeniu gridów okazało się, że już cała Europa usiana jest gridami, ale... ich zasięg kończył się na Polsce. A co z krajami położonymi na wschód od nas?

Kierunek: kraje nadbałtyckie

W 2004 roku polscy i CERN-owscy informatycy zajmujący się gridem spotkali się w Wilnie z litewskimi informatykami, a w r. 2005 w Tallinie z przedstawicielami Estonii, Litwy, Łotwy i Szwecji. W rezultacie powstał projekt Baltic-Grid skupiający 6 instytutów z krajów nadbałtyckich, a także 4 ze Szwecji, Szwajcarii (CERN) i Polski, w tym Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe i krakowski Instytut Fizyki Jądrowej. Sponsorem całego przedsięwzięcia jest Unia Europejska. Podczas spotkania w Tallinie podzielono role: Sztokholm zgodził się pełnić rolę koordynatora projektu, krakowski IFJ i poznański PCSS prowadzi szkolenia i fachowe doradztwo, Uniwersytet Wileński zajmuje się adaptacją różnych obliczeń (aplikacji) do pracy w gridzie, za budowę i działanie infrastruktury gridu odpowiedzialni są Estończycy, a nad zabezpieczeniem przesyłania informacji czuwają przedstawiciele Łotwy. Polacy dzielą się swymi doświadczeniami, organizują szkolenia.
Jesienią 2005 roku w Krakowie zainaugurowano oficjalne projekt Baltic-Grid, a dzisiaj w krajach nadbałtyckich pracują już klastry komputerowe skupiające 700 procesorów, połączone w sieć i podłączone do europejskiej sieci gridowej. Krakowscy fizycy i informatycy pomogli Estonii, Litwie i Łotwie w dołączeniu do innych partnerów Unii Europejskiej.

Teraz Białoruś i Ukraina?

Grid to nie tylko sprzęt, to także umiejętność współpracy. To nie przychodzi łatwo. Nieraz trzeba przekonywać tradycyjne środowiska naukowe, by dzieliły się swoim oprogramowaniem i sprzętem (często z trudem zdobytym) z innymi. I wspólnie trzeba przygotować tematy badawcze i sposoby ich rozwiązania - wymaga to chęci i regularnych kontaktów. Ale innej drogi nie ma, gdy przed nami stoją problemy, które możemy rozwiązać tylko wspólnie, jak np. sprawy ekologii Bałtyku. A gdy to już się uda, będzie można cieszyć się sukcesem. A to się liczy.
Unia Europejska namawia uczestników projektu Balic-Grid do pomocy w budowie sieci gridowych na Białorusi i Ukrainie, pomimo że kraje te nie są członkami UE - miejmy nadzieję, iż powstanie kolejny europejski projekt gridowy. A w przyszłości, być może, dołączy Moskwa i Petersburg. Jako iż grid łączy.
MARIAN NOWY