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O que é a Computação em Grelha (Grid Computing)?


Segundo Ian Foster, um Grid é um sistema que:

  • coordena recursos que não estão sujeitos a um controlo centralizado;
  • usa protocolos e interfaces normalizadas, abertas e de uso genérico para garantir a interoperabilidade entre sistemas diferentes;
  • fornece serviços com uma qualidade não trivial de modo a satisfazer as necessidades dos utilizadores mesmo que estas sejam complexas.

Existem dois tipos de áreas de acção principais dentro do Grid: o Data Grid que visa o armazenamento e partilha de grandes quantidades de dados e o Grid Computing que visa a computação distribuída de tarefas pesadas. No entanto, normalmente o termo Grid é usado para referir o Grid Computing, uma vez que esta é a área que tem estado mais activa e onde se fizeram maiores avanços.

Ultimamente tem-se falado muito em Grid Computing como uma nova tecnologia que irá resolver os problemas de computação existentes. No entanto, o livro The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure da autoria de Ian Foster Carl Kesselman, é datado de 1999 e o trabalho realizado no âmbito do projecto Globus que disponibiliza a ferramenta mais utilizada para implementar soluções Grid foi iniciado em 1996.

As analogias usadas para apresentar o Grid Computing são várias, inclusivamente com a web, e a utilização do termo Grid Computing como estratégia de Marketing para impulsionar produtos que pouco têm a ver com esta temática tem-se banalizado. Segundo Ian Foster, um dos pais do Grid, sistemas como por exemplo o Sun Grid Engine não são Grids.

O Grid Computing surgiu da necessidade que maximizar a utilização de centros de alto processamento (High-performance computing) existentes pelo mundo, por exemplo no Centro Europeu de Investigação Nuclear (CERN), compostos por grupos de numerosos e potentes computadores (clusters). Estes centros foram criados para efectuar tarefas para as quais por vezes, os recursos disponíveis revelavam-se insuficientes. Por outro lado, quando estas tarefas terminavam estes centros de computação eram pouco utilizados.

A ideia inicial da computação Grid era permitir a interacção entre centros de computação independentes, podendo estar geograficamente distantes, de modo a poderem executar tarefas pesadas de computação de forma distribuída e assim garantir a maximização da utilização dos recursos.

Uma nota a reter é que a capacidade de executar um processo de forma transparente em várias máquinas locais não é Grid Computing mas sim Clustering de computadores. Um sistema Grid Computing garante uma computação distribuída entre diversos clusters de computadores.

Teoricamente, para se utilizar um sistema de computação Grid um programador apenas teria de escrever o seu algoritmo de computação como se este fosse ser executado num computador local, submetê-lo para o sistema Grid e este distribuiria a execução da tarefa por numerosos computadores espalhados pelo mundo. No final, apenas seria necessário buscar os resultados da computação. Esta é uma ideia sedutora para qualquer utilizador de Informática...

No entanto, a concretização de plataformas Grid envolve a resolução de problemas em aberto inerentes aos sistemas distribuídos como por exemplo, sincronização entre processos, transferência e armazenamento de grandes volumes de dados e interoperabilidade entre sistemas heterogéneos.

Os problemas relacionados com sistemas distribuídos a serem endereçados para implantar soluções Grid são tão vastos que o termo Grid Computing tem vindo cada vez mais a ser usado como sinónimo de sistema distribuído. No entanto, muitos dos problemas que existiam em sistemas distribuídos anteriores continuam a existir nas soluções actuais de Grid Computing.

Em seguida são apresentadas várias referências para o aprofundamento de questões relacionadas com Grid Computing.

Computação em Grade - Uma Visão Introdutória: artigo interessante escrito em português que apresenta em maior detalhe o Grid Computing.

Globus Alliance: é impossível falar de Grid Computing sem falar da Globus Alliance, do seu Toolkit e inúmeros trabalhos de investigação.

Design an application for grid: este artigo da autoria da IBM contem uma tabela que poderá ajudá-lo a analisar se a sua aplicação poderia ser executada num sistema Grid.

Six strategies for grid application enablement: apresenta estratégias para criar ou adaptar aplicações para serem executadas em nós de Computação Grid.

Lessons learned from the TeraGrid, a IBM participou no desenvolvimento do TeraGrid, um projecto que criou uma infraestrutura computacional para os cientistas norte-americanos. Nestes artigos os cientistas da IBM partilham a sua experiência no projecto.

 

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Daniel Gomes
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adaptado de Sites de Qualidade»
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