23.04.2006: »Tag der Forschung«
Die Universität Hannover veranstaltete am Sonntag, 23. April 2006, unter dem Motto »Klima – Kultur – Kleine Welten« bereits zum neunten Mal den »Tag der Forschung«. Das RRZN informierte im Rahmen dieser Veranstaltung über das Grid Computing. Der Einsatz wurde anhand eines Experiments mit digitalen Besucherfotos demonstriert.
RRZN-Exponat: Mosaikbilder per Grid Computing
- Dipl.-Ing. Piger, RRZN, fotografiert Besucherin
- Dipl.-Ing. Piger bei der Bearbeitung eines Mosaikbildes
- Prof. Grimm, RRZN, und Besucherin mit dem Mosaikbild
Das Experiment
Das Exponat am Tag der Forschung zeigt den typischen Ablauf eines Programms durch ein Grid. Nach der Aufnahme von Messdaten aus einem Experiment (hier digitales Foto des Besuchers am Stand) wird der Job an das Grid geschickt. Ziel ist es, das Foto des Besuchers durch ein Mosaik aus vielen Einzelbildern zu ersetzen.
Die Jobs teilen sich über das Internet in verschiedene Prozesse auf Rechnern an den Standorten Genf (CERN), Oxfordshire (Rutherford Appleton Lab), London (Imperial College) und Hannover (RRZN) auf. In Abhängigkeit der Auslastung an den Standorten und der Übertragungsgeschwindigkeit werden die Quadranten des Bildes unterschiedlich schnell mit Mosaiken gefüllt. Um die Entwicklung des Bildes zu zeigen, füllen sich die Quadranten in mehreren Schritten mit steigender Auflösung. Jede Auflösung wird in einem eigenständigen Schritt berechnet.
»Grid Computing – Rechenleistung aus der Steckdose?«
Nach über zehn Jahren World Wide Web erleben wir eine weitere Revolution im Internet: das Grid Computing. Während das Web den einfachen Zugang zu Informationen ermöglicht, ist die Vision des Grid Computing der Zugriff auf weltweit verteilte Rechner und Datenspeicher über das Internet. In Analogie zu Stromnetzen (engl. Power Grids) ist es für die Nutzer damit unerheblich, wo diese Ressourcen zur Verfügung stehen. Sie interessiert lediglich, dass sie ihre Anwendungen irgendwo im Grid ausführen können. Mit diesem Ansatz wird eine Virtualisierung und bei Bedarf Bündelung weltweit verteilter Rechenleistung und Speicherkapazität erreicht – es wird möglich, extrem hohe Anforderungen zu erfüllen.
Grid Computing wird derzeit in verschiedenen Experimenten weltweit kooperierender Einrichtungen aus der Hochenergiephysik oder der Klimaforschung eingesetzt. Besonders die zukünftigen Experimente des Large Hadron Collider (LHC) am CERN ab 2007 bedürfen unbedingt eines funktionierenden Grids zur Verarbeitung der anfallenden Daten. An den Experimenten des LHC arbeiten über eine geplante Laufzeit von 15 Jahren 5.000 Forscher aus 300 Institutionen in 50 Ländern.
- Das LHC-Experiment
Das RRZN betreibt zusammen mit dem CERN in Genf, dem Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire und dem Imperial College London eine Grid-Umgebung auf Basis der Grid Middleware gLite. gLite wird im Rahmen des EU-Projekts »Enabling Grids for E-sciencE« (EGEE) entwickelt und bereits jetzt für Versuche zur Vorbereitung der LHC-Experimente eingesetzt.
Die Grid-Umgebung am RRZN dient vollständigen Systemtests der neuesten Versionen von gLite. Sie umfasst alle Komponenten eines vollständigen Grids und kann daher unabhängig von anderen Sites auch für Lehr- und Forschungszwecke betrieben werden. Im Rahmen des BMBF-Projektes »D-Grid« dient die Umgebung eigenen Untersuchung in den Bereichen Performance, Lastverteilung, Sicherheit und Abrechnungsverfahren. Das RRZN ist einer der größten von über 100 Partnern in diesem mit ca. 18 Mio. Euro geförderten Projekt.
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