Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований




НазваниеЭкспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований
страница1/10
Дата27.09.2012
Размер0.53 Mb.
ТипИсследование
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М.В.ЛОМОНОСОВА


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



УДК 004.75

госрегистрации 0120.0 801882-

Инв.№ 105837/08

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


4 этап


(заключительный)

по теме:

Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач. Обобщение и оценка результатов исследований



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 (раздел 6)



Реферат


отчета по теме:

Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач. Обобщение и оценка результатов исследований.


Отчет: с., 2 рис., 23 источника

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 четвертом (заключительном) этапе исследований проводились экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач, а также обобщение и оценка результатов исследований, в том числе:

  • обобщение результатов предыдущих этапов работ;

  • оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем;

  • разработка Программы и методики комплексных испытаний системы запуска в рамках Российского грида для интенсивный операций с данными РДИГ (грид-сегмент EGEE);

  • проведение комплексных испытаний системы запуска в рамках РДИГ;

  • оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР;

  • формулирование технических требований для технического задания на разработку продукции.

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

  • патентные исследования по ГОСТ 15.011-96;

  • мероприятия по достижению технико-экономических показателей (п. 6 Технического задания);

  • работа по составлению и оформлению заключительного отчета.

В рамках реализации мероприятий по достижению технико-экономических показателей, зафиксированных в Техническом задании, сделан доклад на Международной конференции "Распределённые вычисления и Грид-технологии в науке и образовании" ("The International Conference "Distributed Computing and Grid-technologies in Science and Education - GRID2008", 30 июня - 4 июля 2008 г., Дубна, Россия) и опубликована статья в Трудах конференции: V.A. Ilyin, A.P. Kryukov, L.V. Shamardin, A.P. Demichev, I.N. Gorbunov "Virtualization of grid working nodes for processing of jobs prepared for various runtime environments". Кроме того, по материалам работы представлен доклад на Международную конференцию "XII International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research" (ACAT2008, 3 - 7 ноября 2008 г., Эриче, Италия): V.A. Ilyin, A.P. Kryukov, L.V. Shamardin, A.P. Demichev, I.N. Gorbunov "Various runtime environments in grid by means of virtualization of working nodes".

Оригинальные программные компоненты системы запуска заданий для различных сред исполнения официально зарегистрированы в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам; копия Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ 2008614447 прилагается к отчету.


Содержание

Определения……………………… ……………………………..………………………………..6

Обозначения и сокращения…… ……………………………………………..…………………..9

1 Введение 11

2 Обобщение результатов предыдущих этапов работ. 13

2.1 Выбор направления исследований 13

2.2 Теоретические исследования поставленных перед НИР задач 15

2.3 Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач 19

3 Проведение комплексных испытаний системы запуска в рамках Российского грида для интенсивный операций с данными РДИГ (грид-сегмент EGEE). 21

3.1 Состав комплексных испытаний 21

3.2 Результаты комплексных испытаний 23

4 Оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. 24

4.1 Современный научно-технический уровень разработок в области предоставления сред исполнения 24

4.2 Оценка эффективности исследований 27

4.3 Оценка полноты решения задач 29

5 Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР 30

6 Формулирование технических требований для технического задания на разработку продукции 31

6.1 Требования к функциональным характеристикам 32

6.1.1 Состав выполняемых функций 32

6.1.1.1 Служба предоставления сред исполнения (СПСИ) 32

6.1.1.2 Модуль разворачивания ВМ на рабочем узле 33

6.1.1.3 Монитор виртуальных машин (МВМ) 33

6.1.1.4 Модуль передачи данных в виртуальную среду 33

6.1.1.5 Модули безопасности 33

6.1.1.6 Репозиторий сред исполнения 34

6.1.2 Организация входных и выходных данных 34

6.2 Требования к надежности; 35

6.2.1 Обеспечения устойчивого функционирования 35

6.2.2 Контроль входной и выходной информации 35

6.2.3 Время восстановления после отказа 35

6.3 Условия эксплуатации; 35

6.3.1 Климатические условия и характеристики питающей сети 35

6.3.2 Вид обслуживания 35

6.3.3 Необходимое количество и квалификация персонала 36

6.4 Требования к составу и параметрам технических средств 36

6.4.1 Необходимый состав технических средств 36

6.4.2 Основные технические характеристики технических средств 36

6.5 Требования к информационной и программной совместимости 36

6.5.1 Требования к информационным структурам на входе и выходе 36

6.5.2 Программная совместимость 37

6.5.3 Исходные коды, языки программирования и программные средства, используемым программой 37

6.6 Специальные требования 37

6.7 Требования к программной документации 37

7 Заключение 37

8 Список использованных источников 43


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   8   9   10

Похожие:

Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований iconЭкспериментальные исследования поставленных перед нир задач
...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований iconИтогом обсуждения результатов исследования являются формулировка выводов. В них должна содержаться оценка полноты достижения цели исследования и успешности решения поставленных задач. Она может быть как положительной, так и отрицательной
Этот этап следует начинать после завершения сбора первичной информации " в поле". Обычно этот этап называют " камеральной обработкой"....
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований iconПриборы для измерения основных электрических величин
Уровень исследований и ценность получаемых результатов непосредственно связаны с правильностью выбора и применением комплекса современных...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований iconБюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова» утверждаю
Семиотический подход: синтаксис, семантика и прагматика компьютерной модели. Замкнутый цикл решения задач на эвм: по-строение концептуальной,...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований 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. Обобщение и оценка результатов исследований 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. Обобщение и оценка результатов исследований 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. Обобщение и оценка результатов исследований iconМинистерство образования и науки челябинской области
Цель конференции – обсуждение проблем и перспективных направлений развития теоретических и прикладных исследований, обобщение результатов...
Экспериментальные исследования поставленных перед нир задач. Обобщение и оценка результатов исследований 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. Обобщение и оценка результатов исследований 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...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


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