Computing Grid

מחשוב סריגי הוא מודל מחשוב שנועד לבצע פעולות חישוביות מסובכות על ידי ניצול כוח עיבוד ממספר רב של מחשבים שונים המחוברים יחדיו ברשת מחשבים. מודל זה יוצר ארכיטקטורת מחשבים המחלקת ביצוע תהליכים על פני תשתית של מחשוב מקבילי.

מודלים של מחשוב סריגי משתמשים במשאבי המחשוב של מספר רב של מחשבים מרושתים (בדרך-כלל על ידי רשת האינטרנט) על מנת לפתור בעיות חישוביות קשות. מודלים אלו מספקים את היכולת לבצע חישובים על מערכות מידע גדולות על ידי פירוקן למספר מערכות קטנות יותר, או מספקים את היכולת לבצע מספר גדול הרבה יותר של חישובים לשנייה מאשר מחשב בודד מסוגל להפיק.

מחשוב רשת הוא שימוש במשאבי מחשב המופצים באופן נרחב כדי להגיע למטרה משותפת. רשת מחשוב יכולה להיחשב כמערכת מבוזרת עם עומסי עבודה לא אינטראקטיביים הכוללים קבצים רבים. מחשוב רשת נבדל ממערכות מחשוב קונבנציונליות בעלות ביצועים גבוהים כגון מחשוב אשכולות בכך שבמחשבי רשת מוגדר כל צומת לבצע משימה/יישום אחר. מחשבי רשת נוטים גם להיות הטרוגניים יותר ומפוזרים גיאוגרפית (ולכן אינם מחוברים פיזית) ממחשבי אשכול. למרות שניתן להקדיש רשת בודדת ליישום מסוים, בדרך-כלל משתמשים ברשת למגוון מטרות. רשתות בנויות לעתים קרובות עם ספריות תוכנות תווך לרשת לשימוש כללי. גדלי רשת יכולים להיות גדולים למדי.

מחשוב גריד הוא סוג של מחשוב מבוזר המורכב ממחשבים רבים מחוברים ברשת, הפועלים יחד כדי לבצע משימות גדולות. עבור יישומים מסוימים, ניתן לראות מחשוב מבוזר או רשת כסוג מיוחד של מחשוב מקבילי המסתמך על מחשבים שלמים (עם מעבדים מובנים, אחסון, ספקי כוח, ממשקי רשת וכו') המחוברים לרשת מחשבים (פרטית או ציבורית) על ידי ממשק רשת רגיל, כגון Ethernet. זאת בניגוד לתפיסה המסורתית של מחשב-על, שיש לו מעבדים רבים המחוברים באמצעות אוטובוס מחשב מקומי מהיר. טכנולוגיה זו יושמה לבעיות מדעיות, מתמטיות ואקדמיות אינטנסיביות מבחינה חישובית באמצעות מחשוב מתנדבים, והיא משמשת בארגונים מסחריים עבור יישומים מגוונים כגון גילוי תרופות, חיזוי כלכלי, ניתוח סייסמי ועיבוד נתונים במשרדים האחוריים לתמיכה ב-e- מסחר ושירותי אינטרנט.

מחשוב גריד משלב מחשבים ממספר תחומים אדמיניסטרטיביים כדי להגיע למטרה משותפת, לפתור משימה אחת, ואז עלול להיעלם באותה מהירות. גודלה של רשת עשוי להשתנות מקטנה - מוגבלת לרשת של תחנות עבודה ממוחשבות בתוך תאגיד, למשל - ועד לשיתופי פעולה ציבוריים גדולים בין חברות ורשתות רבות. "המושג של רשת מוגבלת עשוי להיות ידוע גם כשיתוף פעולה בין-צמתים ואילו הרעיון של רשת גדולה יותר ורחבה יותר עשוי להתייחס לפיכך לשיתוף פעולה בין-צמתים".

תיאום יישומים ב-Grids יכול להיות משימה מורכבת, במיוחד בעת תיאום זרימת המידע על פני משאבי מחשוב מבוזרים. מערכות זרימת עבודה ברשת פותחו כצורה מיוחדת של מערכת ניהול זרימת עבודה שתוכננה במיוחד להרכיב ולבצע סדרה של שלבים חישוביים או מניפולציה של נתונים, או זרימת עבודה, בהקשר הרשת.

רכיבים במחשוב Grid

במחשוב רשת, רשת של מחשבים פועלת יחד כדי לבצע את אותה משימה. להלן הרכיבים של רשת מחשוב רשת.

צמתים – Nodes: המחשבים או השרתים ברשת מחשוב רשת נקראים צמתים. כל צומת מציע משאבי מחשוב שאינם בשימוש כגון CPU, זיכרון ואחסון לרשת הרשת. במקביל, אתה יכול גם להשתמש בצמתים כדי לבצע משימות אחרות שאינן קשורות. אין הגבלה למספר הצמתים במחשוב רשת. ישנם שלושה סוגים עיקריים של צמתים: צמתים בקרה, ספק ומשתמש.

תווך רשת - Grid middleware: תוכנת רשת היא אפליקציית תוכנה מיוחדת המחברת בין משאבי מחשוב בפעולות רשת לבין יישומים ברמה גבוהה. לדוגמה, הוא מטפל בבקשתך לכוח עיבוד נוסף ממערכת מחשוב הרשת.

זה שולט בשיתוף המשתמש של משאבים זמינים כדי למנוע הצפה של מחשבי הרשת. תוכנת הרשת מספקת גם אבטחה למניעת שימוש לרעה במשאבים במחשוב רשת.

ארכיטקטורת מחשוב GRID: ארכיטקטורת רשת מייצגת את המבנה הפנימי של מחשבי רשת. השכבות הבאות קיימות באופן נרחב בצומת רשת: 

1. השכבה העליונה מורכבת מיישומים ברמה גבוהה, כמו אפליקציה לביצוע מודלים חזויים.

2. השכבה השנייה, המכונה גם תוכנת ביניים, מנהלת ומקצה משאבים המבוקשים על ידי יישומים.

3. השכבה השלישית מורכבת ממשאבי מחשב זמינים כגון מעבד, זיכרון ואחסון.

4. השכבה התחתונה מאפשרת למחשב להתחבר לרשת מחשוב רשת.

איך עובד מחשוב רשת?

צמתי רשת ותוכנה פועלים יחד כדי לבצע את משימת מחשוב הרשת. בפעולות רשת, שלושת הסוגים העיקריים של צמתי רשת מבצעים שלושה תפקידים שונים.

צומת משתמש - User node: צומת משתמש הוא מחשב המבקש משאבים המשותפים למחשבים אחרים במחשוב רשת. כאשר צומת המשתמש דורש משאבים נוספים, הבקשה עוברת דרך תוכנת הביניים ומועברת לצמתים אחרים במערכת מחשוב הרשת.

צומת ספק - Provider node: במחשוב רשת, צמתים יכולים לעתים קרובות לעבור בין תפקיד המשתמש והספק.

צומת ספק הוא מחשב שחולק את המשאבים שלו עבור מחשוב רשת. כאשר מכונות ספק מקבלות בקשות משאבים, הן מבצעות משימות משנה עבור צמתי המשתמש, כגון חיזוי מחירי מניות עבור שווקים שונים. בסופו של התהליך, תוכנת התווך אוספת ומרכיבה את כל התוצאות כדי לקבל תחזית גלובלית.

צומת בקרה - Control node: צומת בקרה מנהל את הרשת ומנהל את הקצאת משאבי המחשוב ברשת. תוכנת הביניים פועלת על צומת הבקרה. כאשר צומת המשתמש מבקש משאב, תוכנת התווך בודקת משאבים זמינים ומקצה את המשימה לצומת ספק ספציפי.

Grid vs Cloud - בענן אנו נשמש בחומרה ספציפית למשימה ואילו פה החומרה תפעיל מספר תתי חומרות לביצוע הפעולות

עבור למאמר הבא