?
Организация вычислений в гетерогенных распределенных средах
Современные научные исследования неразрывно связаны с проведением сложных расчетов и использованием высокопроизводительных вычислительных ресурсов. В настоящее время в распоряжении исследователей имеется целый спектр подобных вычислительных ресурсов, включая отдельные сервера и рабочие станции, кластеры и суперкомпьютеры, грид-системы и облачные инфраструктуры. Каждый из данных типов ресурсов имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Совместное использование вычислительного потенциала данных ресурсов в рамках гетерогенных распределенных вычислительных сред (ГРВС) позволило бы многократно повысить производительность исследований и эффективность использования ресурсов. В данной статье делается попытка в максимально широкой постановке описать проблематику организации вычислений в ГРВС, включая основные типы ресурсов и их характеристики, разновидности и сценарии использования ГРВС, классы приложений и предъявляемые пользователями требования. Под ГРВС подразумеваются произвольные сочетания распределенных вычислительных ресурсов различного типа. Данные ресурсы могут существенно отличаться друг от друга по своим характеристикам, механизмам доступа, административной принадлежности, кругу обслуживаемых пользователей, периодами доступности, стоимости, политиками и уровнями качества обслуживания. При этом сами ГРВС могут иметь временный (под решение одной задачи) или постоянный характер, а также отличаться по числу пользователей (персональные или многопользовательские среды) и кругу поставщиков ресурсов. За последние десятилетия существенно расширился спектр и усложнилась структура ГРВС. Появились новые типы ресурсов, сами по себе представляющие ГРВС, и позволяющие строить новые среды на более высоком уровне абстракции. При этом возникли новые требования к методам и средствам управления вычислениями в ГРВС, такие как, например, оптимизация расходов на облачные ресурсы при соблюдении заданных сроков на проведение вычислений. Высокая степень неоднородности и динамичный характер ГРВС, массовое распространение облачных сервисов, разнообразие сценариев использования и видов приложений требуют развития имеющихся и создания новых подходов к решению задач, связанных с организацией вычислений в подобных средах.