Eesti Grid

Tänase seisuga võib kasutaja enese huvides tööle panna 25 protsessorit, mis on kättesaadavad Eesti Gridis. Lähimas tulevikus see number mitmekordistub.

Eestis Gridi algatusgrupp kogunes esimest korda juba rohkem kui poolteist aastat tagasi. Toona tulid kokku inimesed, kes tundsid tõsist puudust suurema arvutusressursi järele. Tänaseks on Eesti Gridi projekti arendamisele õla alla pannud Eesti suuremad ülikoolid (Tartu Ülikool, Tallinna Tehnikaülikool), mitmed arvutusmahuka teadusega tegelevad instituudid (Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut, Tartu Ülikooli Tehnoloogia Instituut, Füüsika Instituut, Eesti Biokeskus, Tartu Observatoorium, Küberneetika Instituut), riigiasutused (EENet, Haridus- ja Teadusministeerium) ja ka ettevõtted (MicroLink, EGeen, BioData).

Grid on termin, mida kasutatakse geograafiliselt eri kohtades paiknevate arvutite kaasamisel ühtseks ressursiks nii, et kasutaja jaoks tekib üks võimas superarvuti. Kasutaja ei pea mõtlema, kus tema ülesandeid lahendatakse, vaid selle töö teeb ära gridi vahetarkvara (grid middleware). Omavahel on võimalik ühendada erinevaid arvuteid ja arvutuskeskusi, mida saab panna paralleelselt sama ülesande lahendamisega tegelema. Lisaks massiivse paralleelsuse saavutamisele lubab selline arhitektuur vähendada ka arvutite kasutamata seismist ja võimaldab lahendada ülesandeid, mida muidu ei saakski lahendada või mille lahendamine võtaks liiga kaua aega. Ei ole ju mõtet ennustada eilset ilma.

Samuti on gridi võimalik ühendada kalleid spetsiaalseadmeid (teleskoobid) või keeruliste eksperimentide tulemusena saadud andmekogusid, et neid saaks lihtsamini kasutada erinevad uurimisrühmad. See peaks vähendama seadme hinda ühe instituudi kohta ja soodustama ka teadusrühmade vahelist koostööd. Grid võiks tulevikus olla infrastruktuuri osa, nagu tänapäeval on vee- ja elektrivõrk, mis võimaldaks inimestel ligipääsu arvutusressursile kas või koduseks videotöötluseks.

Eesti Grid

Eesti Grid on pikaajaline projekt Eestis asuvate suuremate arvutusvõimsuste sidumiseks ühtsesse süsteemi ning tulemi integreerimiseks sarnaste rahvusvaheliste projektidega, et tagada Eesti teadusele juurdepääs jagatud probleemilahendusele ja globaalsetele andmebaasidele. Suurte arvutusvõimsuste arendamine on tänapäeva teadus- ja arendustegevuse üks nurgakive, mis loob eeldused ka teadusmahuka väiketootmise (ilma ennustamine, disainimine, simulatsioonid) arendamiseks.

Arvutusressursi vajadus

Kokkuvõtliku hinnangu kohaselt kasutavad erinevad Eesti teadusgrupid praegu umbes 300 000 protsessortundi arvutusvõimsust kuus. Paljusid arvutusi lihtsalt ei tehta võimaluse puudumise tõttu või tehakse lihtsustatult. Keerukusastme lisamine suurendaks vajadust arvutivõimsusele mitmeid kordi. Aastal 2006 võiks vajadus olla suurusjärgus miljon protsessortundi kuus.

Kuna meie teadlastel pole käesoleva ajani olnud arvestatavat arvutusvõimsuse kasutamise võimalust Eestis, siis selle asemel kasutatakse omi kontakte ja tutvusi ning tehakse tööd Eestist väljaspool asuvate arvutitega, valdavalt teiste määratletud projektides. Grid on üks võimalus olemasoleva ja loodava arvutusressursi efektiivsemaks ärakasutamiseks. Mainitud süsteem peaks võimaldama tasapisi ka suuremaid arvutusi, mis omakorda võiks vähendada „ajude väljavoolu” Eestist.

Võrguressursi vajadus

Kuna gridis tehtavad arvutused võivad eeldada suure koguse lähteandmete töötlemist, siis ei tohiks jätta kahe silma vahele ka arvutuskeskuste vahelist ühendust. Eesti haridus- ja teadusvõrk on enamvähem samal tasemel nagu oli Põhjamaades paari aasta eest. Põhjamaade gridis 2001. aastal tehtud uurimuses selgus, et andmesidevõrgu taustakoormusel on väga suur mõju faili ülekande kiirusele. Kitsaskohtadeks ei ole ainult linnadevahelised magistraalid, vaid ka 100 Mbit/s LAN ühendus, samas kui laivõrgu kanalid võimaldavad varsti rohkem kui 100 Mbit andmesidekiiruseid (EENeti Tallinn-Tartu vaheline magistraal peaks sügisel 2 Gbit/s kiiruse saavutama). Millest võib järeldada, et suurt tähelepanu tuleb pöörata kõikidele arvutuskeskuste vahelistele võrgu osadele.

Tänaseks tehtust

Eestisse on tekkinud arvestatav hulk tõsised gridihuvilisi. Asjalike (gridi)tehniliste teadmistega inimesed on olemas nii KBFI-s, EENetis kui ka Tartu Ülikoolis. Lisaks on Tartu Ülikooli Tehnoloogia Instituudi juurde loodud gridilabor, kus korraldatakse iganädalasi gridiseminare ja kus üliõpilased saavad teha oma katsetusi. Eesti Gridi on hetkel ühendatud 4 masinat (25 CPU-d):

• Tartu Ülikooli Molekulaar- ja Rakubioloogia Instituudi arvutiklassist ehitatud kobararvuti (16× (P4 2,6 GHz, 1 GB mälu, Gigabit eth));

• EENeti kobararvuti (3× ( 2×AMD 2,6 GHz MP, 512 MB mälu, SCI kiire võrk));

• Tartu Ülikooli Tehnoloogia Instituudi kobararvuti (2 CPU);

• Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi testimasin (1 CPU).

See ei ole küll kogus, millega teha suuri teadusarvutusi, kuid täiesti piisav pilootprojektideks ja arendustegevuseks. Samas käivad ettevalmistused veel mitme Tartu Ülikooli arvutiklassi gridi lisamiseks ja räägitud on veel mõne instituudiga nende kobararvutite gridi ühendamisest.

Gridi vahetarkvara

Gridi vahetarkvarana kasutatakse Eesti Gridis Põhjamaade gridsüsteemide ehitamiseks arendatavat NorduGridi tarkvara. Tarkvara NorduGrid on tehtud Globuse pakettide peale, nagu väga paljud teised gridi vahetarkvaradki.

Edasi loe Arvutimaailma paberväljaandest. Tellimiseks kliki siia