Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач




НазваниеЭкспериментальные исследования поставленных перед нир задач
страница1/7
Дата27.09.2012
Размер0.51 Mb.
ТипИсследование
  1   2   3   4   5   6   7


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М.В.ЛОМОНОСОВА


НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
имени Д.В.СКОБЕЛЬЦЫНА



УДК 004.75

госрегистрации 0120.0 801882-

Инв.№ 105835/08

УТВЕРЖДАЮ

Директор НИИЯФ МГУ


______________ М.И.Панасюк
«___»_________ 2008 г.


ОТЧЕТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ



ГОСКОНТРАКТ ОТ 31.07.2007 №02.514.11.4072

ШИФР 2007-4-1.4-00-08-018


Исследование и разработка технологического задела по запуску в грид-инфраструктуру заданий, подготовленных для различных сред исполнения


3 этап


(промежуточный)

по теме:

Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач




Руководитель работ



________
подпись, дата


В.А.Ильин



Москва 2008 г.


СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ



Руководитель работ,

зам. директора НИИЯФ МГУ,
д-р физико-математических наук, с.н.с




_________________
подпись, дата

В.А.Ильин (Введение, Заключение)

Исполнители


Кандидат физ.-мат.наук,

с.н.с.



_________________
подпись, дата

А.П.Крюков (раздел 2,3)

Кандидат физ.-мат.наук,

с.н.с.



_________________
подпись, дата

А.П.Демичев (разделы 4,5)

Программист



_________________
подпись, дата

Е.Г.Боос (разделы 6)



Реферат


отчета по теме:

Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач.


Отчет: с., 4 рис., 4 таблицы, 7 источников

Ключевые слова: распределенные вычисления, грид, среда исполнения, виртуализация ресурсов.


Объектом исследования являются распределенные вычислительные ресурсы грид-инфраструктур в условиях их применения для решения задач, подготовленных для различных сред исполнения.

Целью работы является интеграция новых технологий виртуализации вычислительных ресурсов в большие системы распределенных вычислений и обработки данных (в первую очередь, в международную грид-инфраструктуру EGEE) для повышение эффективности их использования путем существенного расширения класса прикладных задач, которые могут быть решены с их помощью.

В процессе работы на третьем этапе исследований проводились экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач, в том числе

  • Программная реализация разработанных алгоритмов.

  • Разработка макета сегмента грида с СЗЗ-РСИ.

  • Разработка программы и методики экспериментальных исследований.

  • Проведение экспериментальных исследований.

  • Сопоставление результатов тестирования с параметрами, определенными в Техническом задании.

Кроме того, в соответствии с календарным планом работ по контракту проводилась:

  • Разработка документации в соответствии с требованиями п. п. 4.4, 4.5 ТЗ.

  • Технико-экономические исследования эффективности внедрения исследования в народное хозяйство.

  • Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.

  • Реализация мероприятий по достижению технико-экономических показателей (п. 6 Технического задания).

  • Составление промежуточного отчета и его рассмотрение.

В рамках реализации мероприятий по достижению технико-экономических показателей, зафиксированных в Техническом задании, опубликована статья: Ильин В. А., Крюков А. П., Шамардин Л. В., Демичев А. П., Горбунов И. Н., "Способ запуска и обработки в гриде заданий, подготовленных для различных сред исполнения", Вычислительные методы и программирование, т. 9, стр. 41-47, 2008 г.


Содержание

Определения……………………… ……………………………..………………………………..7

Обозначения и сокращения…… ……………………………………………..………………….10

1 Введение 13

2 Разработка макета сегмента грида с СЗЗ-РСИ 14

2.1 Уточненная архитектура СЗЗ-РСИ 15

2.2 Уточненный алгоритм работы СЗЗ-РСИ 16

3 Программная реализация разработанных алгоритмов и создание макета сегмента грида с системой запуска заданий для различных сред исполнения 18

3.1 Программная реализация компонент СЗЗ-РСИ 18

3.1.1 Cлужба предоставления сред исполнения (СПСИ) 18

3.1.1.1 Функциональное назначение 18

3.1.1.2 Описание логической структуры 19

3.1.1.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 19

3.1.1.4 Языки программирования, на которых написана программа 20

3.1.1.5 Используемые технические средства 20

3.1.1.6 Вызов и загрузка 20

3.1.1.7 Входные и выходные данные 20

3.1.2 Модуль разворачивания ВМ на рабочем узле 20

3.1.2.1 Функциональное назначение 20

3.1.2.2 Логическая структура 21

3.1.2.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 21

3.1.2.4 Языки программирования, на которых написана программа 21

3.1.2.5 Используемые технические средства 21

3.1.2.6 Вызов и загрузка 22

3.1.2.7 Входные и выходные данные 22

3.1.3 Монитор виртуальных машин (МВМ) 22

3.1.3.1 Функциональное назначение 22

3.1.3.2 Описание логической структуры 23

3.1.3.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 23

3.1.3.4 Языки программирования, на которых написана программа 23

3.1.3.5 Используемые технические средства 24

3.1.3.6 Вызов и загрузка 24

3.1.3.7 Входные и выходные данные 25

3.1.4 Модуль передачи данных в виртуальную среду 25

3.1.4.1 Функциональное назначение 25

3.1.4.2 Описание логической структуры 26

3.1.4.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 26

3.1.4.4 Языки программирования, на которых написана программа 27

3.1.4.5 Используемые технические средства 27

3.1.4.6 Вызов и загрузка 27

3.1.4.7 Входные и выходные данные 27

3.1.5 Модуль безопасности 28

3.1.5.1 Функциональное назначение 28

3.1.5.2 Описание логической структуры 28

3.1.5.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 29

3.1.5.4 Языки программирования, на которых написана программа 29

3.1.5.5 Используемые технические средства 29

3.1.5.6 Вызов и загрузка 29

3.1.5.7 Входные и выходные данные 30

3.1.6 Репозиторий сред исполнения 30

3.1.6.1 Функциональное назначение 30

3.1.6.2 Описание логической структуры 30

3.1.6.3 Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы 30

3.1.6.4 Используемые технические средства 30

3.1.6.5 Вызов и загрузка 31

3.1.6.6 Входные и выходные данные 31

3.2 Аппаратная реализация макета 31

3.3 Техническая документация на компоненты СЗЗ-РСИ и макет сегмента грида 33

4 Проведение экспериментальных исследований 34

5 Сопоставление результатов тестирования с параметрами, определенными в Техническом задании. 35

6 Технико-экономические исследования эффективности внедрения результатов НИР в народное хозяйство 37

7 Заключение 42

8 Список использованных источников 46


Определения


В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:



Аппаратная технология виртуализации - набор инструкций процессора Intel VT-x или AMD-V для упрощения и ускорения переключения контекста между гостевой и хостовой операционными системами.

Вычислительный элемент - в контексте грид-технологий термин "вычислительный элемент", используется для обозначения интерфейса ресурсного центра для запуска заданий на рабочие узлы.

Виртуальная машина - программная или аппаратная среда, в той или иной степени имитирующая работу реального компьютера. На виртуальную машину, так же как и на реальный компьютер можно инсталлировать операционную систему, у виртуальной машины так же есть BIOS, оперативная память, жёсткий диск (выделенное место на жёстком диске реального компьютера), могут эмулироваться периферийные устройства. На одном компьютере может функционировать несколько виртуальных машин.

Грид-инфраструктура – инфраструктура, обеспечивающая пользователям грида прозрачный, унифицированный, безопасный доступ к географически распределенным вычислительным ресурсам и ресурсам хранения данных через открытые компьютерные сети.

Гостевая операционная система - операционная система, работающая внутри виртуальной машины.

Инфраструктура безопасности грида - компонента промежуточного программного обеспечения грида; основывается на понятии открытого ключа, входит в инструментальный пакет Globus.

Кластер компьютерный - доступная по сети группа рабочих узлов (при необходимости вместе с головным узлом), размещённая на некотором сайте. Другими словами, кластер это "контейнер", который группирует вместе компьютерные узлы или подкластеры.

Монитор виртуальных машин (гипервизор) - программный уровень абстракции, разделяющий аппаратную платформу на несколько виртуальных машин; в более узком смысле - часть ядра хостовой операционной системы, ответственная за хостинг и управление виртуальными машинами; работает непосредственно с оборудованием.

Мониторинг/грид-мониторинг - грид-мониторинг подразумевает сбор, анализ и публикацию информации от распределенной инфраструктуры с целью определения статуса грид-ресурсов и хода выполнения заданий.

Приложение – любая компьютерная программа, предназначенная для решения конкретной задачи пользователя из некоторой прикладной области. В данном контексте рассматриваются грид-приложения, т.е. приложения, использующие грид-инфраструктуру для получения результата.

Промежуточное программное обеспечение/ППО - слой программного обеспечения, состоящий из агентов, являющихся посредниками между различными компонентами крупного приложения. Зачастую ППО используется в распределённых приложениях, причём агентов, составляющих этот слой, может быть несколько.

Ресурсный центр грид-инфраструктуры - может включает два типа ресурсов (или один из них): вычислительные ресурсы, на которых выполняется обработка данных; ресурсы хранения данных, которые обеспечивает хранение и транспортировку данных между аналогичными ресурсами и/или данным ресурсом и пользователем.

Рабочие узлы грид-системы - отдельный хост кластера; информация о вычислительном узле может быть видима гриду, но может быть и не видима - это зависит от способа администрирования кластера.

Сайт - используемое для администрирования логическое имя, обозначающее конкретный, стабильный, уникально идентифицируемый и тестируемый набор служб и ресурсов (вычислительных и ресурсов хранения данных).

Сервис/служба - абстрактный ресурс, представляющий возможность выполнения задач, которые имеют четкие функции с точки зрения поставщиков и потребителей. Чтобы службой можно было воспользоваться, она должна быть реализована конкретным агентом поставщика. В данном тексте термины "сервис" и "служба" используются как эквивалентные.

Хостовая операционная система - операционная система, в которой работает платформа виртуализации, исполняющаяся непосредственно на хосте

Хостовая система (хост) - компьютер, на котором работает платформа виртуализации.

Элемент хранения - любой ресурс хранения данных, зарегистрированный в информационной подсистеме грида и обеспечиваеющий доступ к удаленным сайтам посредством грид-интерфейса; элемент хранения может управлять большими массивами на дисках, системами хранения сверхбольшой ёмкости и подобными им системами.


Обозначения и сокращения

ВМ виртуальная машина

МВМ монитор виртуальных машин (гипервизор)

ОС операционная система

ПО программное обеспечение

ППО промежуточное программное обеспечение

РДИГ Российский грид для интенсивных операций с данными

РЦ ресурсный центр

СЗЗ-РСИ система запуска заданий, подготовленных для различных сред исполнения, в грид-среду

СПСИ служба предоставления сред исполнения

CE вычислительный элемент (Computing Element)

EGEE развертывание грид-систем для e-науки (The Enabling Grids for E-sciencE)

GT4 набор инструментальных средств Globus версии 4 (Globus Toolkit 4)

CLI интерфейс командной строки (Command Line Interface)

gLite промежуточное программное обеспечение проекта EGEE (Lightweight Middleware for Grid Computing)

GSI система безопасности (Grid Security Infrastructure)

JDL язык описания задания (Job Description Language)

KVM Linux Kernel Virtual Machine

OGSA открытая архитектура ГРИД-сервисов (Open Grid Service Architecture)

PBS портируемая система пакетной обработки (Portable Batch System)

RB сервис распределения ресурсов (Resource Broker)

SE элемент хранения; ресурс хранения данных (Storage Element)

UI интерфейс пользователя (User Interface)

UML User-mode Linux

VMM монитор виртуальных машин (Virtual Machines Monitor)

VW виртуальное рабочее пространство (Virtual Workspace)

VWS служба виртуального рабочего пространства (Virtual Workspace Service)

WM менеджер загрузки (Workload Manager)

WMS подсистема управления загрузкой (Workspace Management Service)

WN рабочий узел (Working Node)


  1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconЭкспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований
...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconТема нир: Численное исследование задач со свободными границами и вариационных неравенств > Номер государственной регистрации нир: 01200106140
Вуз (организация), в котором проводится нир: Казанский государственный университет
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconТема нир: Численное исследование задач со свободными границами и вариационных неравенств > Номер государственной регистрации нир: 01200106140
Вуз (организация), в котором проводится нир: Казанский государственный университет
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач icon“Настоящий мужчина должен иметь журнал “
Обычно те специфические качества, которые демонстрирует исполнитель в процессе осуществления поставленных перед ним задач, отражают...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconПубличный отчет мбоу сош с. Вал за 2011-2012 учебный год
Выявление степени реализации целей и задач, поставленных перед коллективом по совершенствованию образовательной деятельности и определение...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач icon1. Выполнение задач 2011 года, поставленных в отчёте Губернатора – Председателя Правительства Ульяновской области С. И. Морозова перед зсо за 2010 год
Выполнение задач 2011 года, поставленных в отчёте Губернатора – Председателя Правительства Ульяновской области С. И. Морозова перед...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач icon«An Ideal World from your subgroup’s point of view»
Развитие умения нешаблонно мыслить, творчески подходить к решению поставленных перед детьми задач
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconДоклады ран т. 441 №4, 2011
Методы решения прямых и обратных задач сейсмологии, электромагнетизма и экспериментальные исследования в проблемах изучения геодинамических...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconТеоретические исследования поставленных задач
«Разработка архитектуры и программных средств для обеспечения взаимодействия грид-инфраструктуры рдиг/egee и создаваемой системы...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач iconОрганизаторы
Цель анализа: определение уровня продуктивности методической работы в педагогическом сопровождении учителя в процессе его профессиональной...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница