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2. Il Grid Computing2.1 IntroduzioneLe Grid o griglie nascono inizialmente per soddisfare richieste di potenza di calcolo, dimemoria e di spazio fisico, presentate da applicazioni della scienza e dell'ingegneriaavanzata le quali, giorno dopo giorno, necessitano, in modo sempre più insistente, di talirequisiti per poter raggiungere i propri obiettivi.Il concetto di fondo delle Grid è collegare, su larga scala, risorse di calcolo eterogenee,distanti tra loro e gestite da persone o enti differenti[1].Una Grid è una infrastruttura che mette a disposizione degli utenti risorse di calcolo, dimemoria e di spazio. Le stesse risorse possono essere utilizzate, in modo differente, aseconda dei vincoli posti sulla condivisione e sugli obiettivi prefissati.Uno degli aspetti importanti, di cui tale infrastruttura deve occuparsi, sono le funzioni dimonitoraggio di tali risorse e la continuità del servizio, che essa deve garantire, in modotale che l'utente finale possa fare sempre affidamento sulla sua disponibilità. Ultimoaspetto, ma non per importanza, di cui la Grid deve tener conto, è l'affidabilità, ovverola capacità di minimizzare quelli che sono i problemi che possono verificarsi in ambitoGrid, come un guasto di un componente hardware o software.La tecnologia Grid non può essere considerata una tecnologia rivoluzionaria in quantoessa contiene al suo interno tecnologie già esistenti quali il calcolo distribuito, il webservices, internet e le diverse tecnologie crittografiche per la sicurezza di taleinfrastruttura. Per questa ragione, la tecnologia Grid viene definita una tecnologia “inprogress”.Il “life motive” che sta alla base della tecnologia Grid è la virtualizzazione. Essapermette di integrare sistemi eterogenei e geograficamente distribuiti, facendo in modoche l'utente possa utilizzarli in modo del tutto trasparente.Esistono diversi tipi di Grid, quali:• le Grid computazionali o computational Grid;• le Grid di dati o data Grid;• le Grid di applicazioni e servizi.Una Grid computazionale è l'aggregazione di risorse computazionali differenti fra loro eLuca Gerardo 566/2636 Pagina 6 di 113
geograficamente distribuite. Tale accorpamento di risorse viene sfruttato concedendopotenza di calcolo su richiesta agli utenti che lo desiderano.Una Grid di dati, invece, nasce per contenere e mettere a disposizione degli utenti unagrande quantità di dati, distribuita in domini differenti.Oltre alle Grid appena enunciate, ne esistono altre come, ad esempio, BioGrid, SensorGrid, Cluster Grid ed altre ancora che, con il passare del tempo, ampliano il loro bacinodi utenza, favorendo così la loro diffusione.Definizione tipica del Grid è “coordinated resource sharing and problem solving indynamic, multi-instituzional virtual organizations”[2]. Come affermatoprecedentemente, per condivisione di risorse non si intende soltanto lo scambio di file,bensì l'accesso diretto a computer, software, dati ed altre risorse. Il concetto di“virtualizzazione” fa sì che l'utente creda, nel momento in cui usufruisce dei serviziofferti dalla grid, di avere a che fare con un unico e super potente calcolatore.2.2 Il modello a clessidraI grandi sistemi informatici sono sempre scomposti in sottosistemi che fornisconoservizi correlati. L'architettura del software influenza diversi fattori, quali prestazioni,affidabilità, sicurezza, protezione, disponibilità e manutenibilità. A seconda delleesigenze, si cerca di soddisfare alcuni di essi a discapito degli altri, cercando comunquedi trovare il giusto compromesso. L'architettura di una Grid è un architettura a strati,dove ognuno di essi mette a disposizione dei servizi, mediante la propria interfaccia,per gli strati superiori e beneficia degli stessi messi a disposizione dagli strati inferiori.Un servizio messo a disposizione da uno strato non è altro che l'insieme dei protocolliannessi “al comportamento” che esso implementa. L'approccio stratificato prediligeaspetti come la protezione, lo sviluppo incrementale del sistema, la manutenibilità e laportabilità: fino a quando le interfacce non vengono modificate, è possibile sostituireogni strato con un altro ad esso equivalente senza influire negativamente sugli stratiadiacenti. Essendo la protezione un requisito critico, si fa in modo che le risorse chedevono essere protette, vengano inserite nello strato più interno dell'architettura.L'architettura stratificata possiede anche degli svantaggi: solitamente gli strati interniLuca Gerardo 566/2636 Pagina 7 di 113
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