Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

Zum Betrieb eines Clusters ist insbesondere beim Einsatz von parallelen Anwendungen eine Cluster-
Middleware unabdingbar. Diese Software nimmt clusterübergreifend solche Aufgaben wahr, die auf
einzelnen Maschinen durch das Betriebssystem realisiert werden, etwa die Prozess- und
Ressourcenverwaltung oder Interprozesskommunikation. Dazu wurde die kommerzielle Software
ParaStation erprobt, die im Rahmen einer Kooperation mit dem Hersteller weiterentwickelt und an die
speziellen Bedürfnisse des NIC angepasst werden soll. Das ZAM wird dabei ab Mai 2005 die
Weiterentwicklung der dann quelloffenen Software koordinieren und als ein Kompetenzzentrum für
Cluster-Computing andere Forschungsinstitute und Universitäten bei der Installation und dem Betrieb
von Clustern unterstützen.
In Kooperation mit der Universität Wuppertal wurden neue Techniken entwickelt, welche es erlauben,
mittelgroße Gigabit Ethernet Switches zu einem mehrschichtigen Crossbar Switch zu verknüpfen.
Diese zusammenarbeitenden Switches bieten dann eine volle bidirektionale Bandbreite über die
Portanzahl der einzelnen Switches hinaus. Unter Verwendung von ParaStation konnten zwischen
zwei Knoten jeweils Bandbreiten von bis zu 240 MBytes/s erzielt werden.
Thema 3: Grid Computing
Grid Computing ist eine Schlüsseltechnologie, die es Wissenschaftlern in Forschung und Wirtschaft
ermöglicht, anspruchsvollste, komplexe Probleme zu lösen und in neuartiger Weise
zusammenzuarbeiten. Grids integrieren über schnelle Netze verteilte Computing-Ressourcen, Daten
aus Experimenten - z.B. Tomographen, Beschleuniger, Teleskope oder Satelliten - sowie Daten aus
Simulationsrechnungen und sie ermöglichen die Visualisierung und Speicherung der Ergebnisse an
beliebigen Orten. Die so geschaffene Wissensumgebung erlaubt es, virtuelle Organisationen
dynamisch zu schaffen und damit Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf neuartige Weise mit
hoher Effizienz durchzuführen. Zusammengefasst: Grids bilden das Fundament für e-Science
(enhanced Science).
Das ZAM kann auf dem Gebiet des Grid Computing auf eine lange Reihe von Erfolgen zurückblicken.
Es leitete die Entwicklung von UNICORE - Uniform Interface to Computing Resources - einer vertikal
integrierten Grid Software mit folgenden herausragenden Eigenschaften: Benutzer können über eine
intuitive, graphische Oberfläche komplexe Arbeitsabläufe formulieren und diese stoßkantenfrei und
sicher auf allen Systemen im Grid ausführen. UNICORE übersetzt die Anforderungen des Benutzers
in die jeweiligen spezifischen Befehle für die Zielsysteme und steuert den Ablauf der Einzelaufgaben.
UNICORE gewährleistet höchste Sicherheit über X.509 Zertifikate - den etablierten Grid Standard -
und fügt sich nahtlos in bestehende Systemumgebungen ein.
UNICORE wird als bevorzugte Zugangssoftware zum Supercomputer Jump und zu den im DEISA-
Verbund zusammengeschlossenen europäischen Höchstleistungsrechnern in Produktion eingesetzt.
Seit Mai 2004 ist die UNICORE-Software als Open Source über die bekannte SourceForge-Plattform
(http://unicore.sourceforge.net) unter BSD Lizenz verfügbar. Dies ermöglicht Downloads mit hoher
Bandbreite und vielfältige Möglichkeiten zur offenen, kollaborativen Softwareentwicklung, die vom
ZAM koordiniert und aktiv vorangetrieben wird. Neben dem UNICORE-Team des ZAM und den
UNICORE-Entwicklern von Intel und Fujitsu sind inzwischen auch Forscher aus China, Norwegen,
Polen und Russland aktiv an der Weiterentwicklung der Software beteiligt. Die Software selbst wurde
bisher über 2000 Mal heruntergeladen.
Im Jahr 2004 wurden die Grid-Projekte EUROGRID, GRIP und DFN-PAB erfolgreich abgeschlossen.
Die Entwicklungen zu OpenMolGRID wurden zum Ende gebracht - der formale Projektabschluss
erfolgt Anfang 2005. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden die Projekte DEISA, UniGrids,
NextGRID, CoreGRID und VIOLA begonnen.
Grid-Projekte
Im November 2000 wurde EUROGRID als erstes von der Europäischen Union gefördertes Grid-
Projekt gestartet. Es hat auf Basis von UNICORE als transnationales Testbed wichtige Beiträge zur
Weiterentwicklung der Grid-Technologie und der UNICORE-Software geleistet. Von den Partnern aus
Forschung und Industrie wurden die Möglichkeiten von Grid-Lösungen an verteilten Anwendungen
aus Meteorologie, Biochemie und computergestütztem Engineering demonstriert. Das ZAM
entwickelte u. a. ein Konzept für die Integration von Standard-Filetransfer-Komponenten wie GridFTP
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