Национальный Суперкомпьютерный Форум открывает путь грид-вычислениям

13 декабря 2013 года

28—29 ноября 2013 года в рамках Второго Национального Суперкомпьютерного Форума (Переславль-Залесский) прошла секция «Гриды из рабочих станций и комбинированные гриды». Здесь обсуждали работу вычислительных сетей, собранных из обычных настольных компьютеров с помощью программы BOINC.

Инициатива проведения секции принадлежала организаторам НСКФ. Это значит, что способ научных вычислений на базе любительских грид-систем наконец замечен суперкомпьютерным сообществом и начинает использоваться в российской науке, а бесплатная работа добровольцев находит признание в масштабных научных проектах.

Грид-системы? Разве это новость?

История грид-систем началась в 1999 году, когда Калифорнийский университет запустил расчёты SETI@home для поиска радиосигналов от инопланетян. На домашних и рабочих настольных компьютерах работала специальная программа, получая порции данных и выдавая университету результаты расчётов. К этой работе присоединились более 1,2 миллионов человек со всего мира.

Совместные расчёты такой огромной сети можно сравнить с работой виртуального суперкомпьютера, чья мощность разделена по отдельным настольным компьютерам.

К сожалению, в России добровольные вычисления почти никому не известны. В них участвует столько же людей, сколько в Чехии или Польше, и гораздо меньше, чем в Японии. Хотя по всему миру есть около сотни работающих и завершённых проектов добровольных вычислений, однако в России можно назвать только три завершённых проекта, два работающих теперь (Gerasim@Home и SAT@home), а скоро будет запущен ещё один Netmax@home). То сотрудничество, которое началось в Калифорнийском университете в 1999 году, у нас делает свои первые шаги.

Грид-системы нельзя противопоставлять суперкомпьютерам и кластерам. Эта технология развивается параллельно и занимает особую нишу, и вот почему.

Во-первых, далеко не каждая научная группа имет доступ к суперкомпьютерам. В этом случае грид-система из нескольких десятков или сотен компьютеров позволяет решать довольно серьезные задачи. Такой виртуальный суперкомпьютер на много порядков доступнее, чем аппаратный суперкомпьютер.

Во-вторых, только грид-системы могут в течение многих лет обсчитывать данные, поступающие от постоянных многолетних наблюдений. Никакой кластерный или суперкомпьютерный центр не будет год за годом просчитывать результаты замеров, не имея ни уверенности в сроках, ни гарантии успеха.

Орешек знаний в зубах добровольцев

Впервые на конференции федерального уровня выступил представитель добровольцев — тех самых простых людей, которые предоставляют ресурсы своих компьютеров для совместных вычислений. Александр Львович Андреев рассказал о сообществе «кранчеров» (от слова «crunch» — разгрызать), которые «разгрызают» твёрдый орешек знаний. Он объяснил, как добровольцы организуются по группам, выбирают проект для участия, как эти группы соревнуются по набранному рейтингу.

Работа кранчеров не сводится к тихому обсчёту научных данных. Эти люди проявляют самый живой интерес к самой теме и ходу исследований. Они устраивают интервью с учёными, вникают в решаемые проблемы, сравнивают успехи и результаты вычислений по разным группам и разным странам, создают и улучшают расчётные программы.

Сегодня и завтра российских грид-систем

На секции прозвучали доклады о российских проектах добровольных вычислений. Говорили и об уже проведенной работе, и о будущих планах.

Интересным и замечательным опытом поделился проект Gerasim@home, о котором рассказал Эдуард Игоревич Ватутин. Участники сайта BOINC.RU придумали этот проект, написали для него программы под Windows и начали сотрудничать с Юго-Западным государственным университетом. Университет написал математическую часть и ведёт расчёты (уже закончен анализ качества разбиений граф-схем параллельных алгоритмов).

К сожалению, другим институтам эта «халявная вычислительная мощность» пока не понадобилась. Что поделать — ведь интерес к добровольным вычислениям в России появился от силы три года назад! Однако он работает в полном порядке и готов подключиться к новому анализу.

Конкретные результаты есть в Петрозаводске, где группа Евгения Евгеньевича Ивашко (Институт прикладных математических исследований КарНЦ РАН) работает с корпоративными грид-системами.

Олег Сергеевич Заикин (Институт динамики систем и теории управления СО РАН) рассказал о работающем проекте добровольных вычислений SAT@Home. Одна задача этого проекта уже решена, сделан анализ алгоритма шифрования A5/1. Сейчас проходит второй эксперимент. В докладе были названы обнадёживающие промежуточные результаты, хотя время окончания эксперимента пока неизвестно.

Эти доклады будут опубликованы на сайте Национального Суперкомпьютерного Форума.

Итак, у нас на глазах налаживается рабочий контакт между научным сообществом и обычными людьми. По просьбе исследователей, организующих проекты добровольных вычислений, пользователи интернета со своими настольными компьютерами объединяются в виртуальный суперкомпьютер и шаг за шагом двигают вперёд российскую науку.

Источники

Национальный Суперкомпьютерный Форум.
Материалы получены в интервью с Александром Львовичем Андреевым, участником НСКФ.
Подробнее о добровольных распределённых вычислениях в России

Оригинальный репортаж Викиновостей

Эта статья опубликована в Викиновостях и содержит эксклюзивный репортаж и исследования, написанные одним из участников нашего проекта специально для Викиновостей.

Если автор репортажа не указал свои источники, источником информации является он сам. Вы можете узнать, кто создал эту статью, из истории статьи: тот, кто внёс первую правку, и является автором статьи. Если у вас есть замечания или предложения, первым делом напишите о них на странице обсуждения. Если у автора имелись в распоряжении не все факты, дополните статью известной вам информацией. Если с течением времени ситуация изменилась, напишите о новых фактах в новой статье. Если у вас есть вопросы к участникам русских Викиновостей, напишите на форум.