Grid Computing

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                   صفحه

مقدمه 1

فصل اول: Grid Computing

Grid Computing چیست؟ 3

Grid Computing چیست؟ 4

فصل دوم: مزیت‌های Grid Computing

2-1 استفاده مؤثر از منابع. 9

2-2 قابلیت‌ محاسبه‌ی موازی. 10

3-2 منابع مجازی و سازمان‌های مجازی. 12

4-2 دسترسی به منابع اضافه 13

2-5 متعادل سازی استفاده از منابع. 14

2-6 قابلیت اطمینان. 16

2-7 مدیریت.. 17

فصل سوم: مفاهیم و معیاری

3-1 سازمان‌های مجازی و Grid. 21

3-1-1- چالش‌های تکنیکی در به اشتراک گذاشتن. 24

3-1-2 سیر تکامل تکنولوژی Grid. 27

3-2 معماری Grid. 31

3-2-1 Fabric (رابط‌هایی برای کنترل‌های محلی) 33

3-2-2 Connectivity (برقراری ارتباط ساده و امن) 35

3-2-3 Resource (به اشتراک گذاشتن یک منبع) 36

3-2-4 Collective (هماهنگی چندین منبع) 37

3-2-5 Application. 39

3-3 پیاده‌سازی معماری Grid. 39

3-3-1 Globus Toolkit v2.0. 40

3-3-1-1 Fabric. 40

3-3-1-2 Cennectivity. 41

3-3-1-3 Resource. 42

3-3-1-4 Collective. 44

3-3-2 Open Grid Services Architecture. 45

فصل چهارم: مدل OGSA

4-1 معماری سرویس‌گرا 47

4-2 معماری سرویس‌گرای Grid (Service-oriented Grid) 89

4-3 یک مثال. 51

4-4 Web Serviceها 52

4-5 Open Grid Service Infrastructure. 55

4-5-1 تعریف و نمونه‌های Grid Service. 58

4-5-2 داده‌های سرویس... 59

4-5-2-2 الگوی داده‌های سرویس... 62

4-5-3 نامیدن (Naming) 63

4-5-4 چرخه‌ی زندگی سرویس (Service Life Cycle) 64

4-5-4-1 تولید (Factory) 64

4-5-4-2 مدیریت طول عمر سرویس... 65

4-5-6 گروه‌های سرویس (Service Group) 66

4-6 الگو و سرویس‌های OGSA.. 67

4-6-1 هسته سرویس‌ها: 67

4-6-2 سرویس‌های مربوط به داده‌ها و اطلاعات: 68

4-6-3 مدیریت منابع و سرویس‌ها: 69

فصل پنجم: مدلی برای برنامه‌نویسی

5-1 تعریف محیط و هدف.. 71

5-2 المان‌ها 73

5-2-1 کار 73

5-2-2 قسمت کردن. 74

5-2-3 ریزکار 76

5-2-4 منبع محاسباتی. 77

5-2-5 زمانبند. 77

5-2-6 ذخیره‌کننده 78

5-3 مدل‌نویسی، به صورت شبه کد. 78

5-3-1 طرف منابع محاسباتی. 80

5-3-2 طرف زمان‌بند. 81

5-3-3 تقسیم‌کننده 82

5-4 فلوچارت‌ها و کمی از جزئیات برنامه‌نویسی. 83

5-4-1 فلوچارت طرف زمان‌بند. 84

5-4-1 فلوچارت طرف منبع محاسباتی. 86

5-5 روشی برای تقسیم کردن در مسائل Back-track. 87

5-5-1 ساختمان داده‌ی گره 88

5-5-2 درخت خاکستری. 90

5-5-3 زمان‌بندی. 91

5-5-4 نکات تکمیلی. 91

فصل ششم: Grid Computing در عمل

6-1 ضرب ماتریس‌ها 93

6-1-1 تعریف مسئله 93

6-1-2 قسمت‌های سیستم. 95

6-1-3 اتصال‌ها 96

6-1-4 روش کار 96

6-1-5 نتایج. 97

6-1-6 جزئیات پیاده‌سازی. 99

6-2 حل مسئله‌ی N- وزیر. 99

6-2-1 کار 99

6-2-2 قسمت کردن. 100

6-2-3 ریزکار 101

6-2-4 منابع محاسباتی. 102

6-2-5 زمان‌بند. 102

6-2-6 ذخیره‌کننده 103

6-2-7 قسمت‌های سیستم. 103

6-2-8 روش کار 104

6-2-9 جزئیات برنامه‌نویسی. 105

مراجع و منابع. 106

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                  صفحه

شکل 1-1 مراحل مجازی‌سازی. 6

شکل 2-1 Grid منابع نامتجانس و از نظر جغرافیایی از هم جدا را مجازی می‌سازد 13

شکل 2-2 کارها به جاهایی که بار کمتری دارند برده می‌شوند. 15

شکل 2-3 پیکربندی Grid در مواقع بحرانی. 17

شکل 3-1 یک سازمان مجازی 18

شکل 3-2 سیر تکامل تکنولوژی Grid. 25

شکل 3-3 لایه‌های معماری Grid. 28

شکل 3-4 مثالی از مکانیزم Globus Toolkit 33

شکل 4-1 قسمت‌های اصلی OGSA.. 34

شکل 4-2 قسمت‌های مختلف مثال. 50

شکل 4-3 مثالی از WSDL. 51

شکل 4-4 مفاهیم و ارتباطات مهم OGSI 53

شکل 4-5 یک نمونه از تعریف داده‌های سرویس... 55

شکل 4-6 مکانیزم نامیدن. 61

شکل 5-1 المان‌های سیستم. 64

شکل 5-2 قسمت‌های مختلف سیستم. 76

شکل 5-3 قسمتی از فلوچارت طرف زمان‌بندی. 79

شکل 5-4 فلوچارت طرف زمان‌بند. 85

شکل 5-5 طرف منبع محاسباتی. 85

شکل 6-1 ضرب ماتریس به صورت معمولی.. 86

شکل 6-2 ضرب ماتریس به‌صورت موازی. 94

شکل 6-3 بخش‌های مختلف و اتصالات منطقی آنها 94

شکل 6-4 موقعیت فیزیکی قسمت‌ها 95

شکل 6-5 نمودار رویدادها 96

شکل 6-6 یک راه‌حل برای 14- وزیر. 98

شکل 6-7 سه وزیر در جاهای خود قرار گرفته‌اند. 101

شکل 6-8 ریزکار شکل 7-7. 102

شکل 6-9 قسمت‌های مختلف سیستم. 103

شکل 6-10 NQueenSolver 104

شکل 6-11 Scheduler 104
چکیده:

هدف Grid Computing به اشتراک‌گذاری منابع در یک محیط پویا و احتمالاً ناهمگن است. این منابع با سیاست‌های مختلف در دسترس هستند. «به اشتراک‌‌گذاری» عمدتاً برای اهداف محاسباتی برای مقاصد علمی است اما در مواردی اقتصادی نیز کاربرد دارد. این منابع می‌توانند منابع گوناگونی از جمله CPU، هارد دیسک، نرم‌افزارها و سنسورها باشند.

در این گفتار مفاهیم، مزیت‌ها و کاربردهای Grid را بررسی می‌کنیم، یک معماری برای Grid معرفی می‌کنیم و مدل OGSA را بررسی می‌کنیم. یک مدل کلی برای برنامه‌نویسی تحت Gird بیان می‌کنیم و جزئیات این مدل را برای مسائل Back-track بررسی می‌کنیم و درخت خاکستری را معرفی می‌کنیم. در نهایت مسئله‌ی N، وزیر را در محیط Grid حل می‌کنیم و برای نشان دادن قدرت محاسبه‌ی موازی، نتایج عمل ضرب ماتریس با استفاده از ده ماشین را بیان می‌کنیم.

واژه‌های کلیدی

Grid، Grid Computing، مجازی‌سازی، سازمان مجازی، مسائل NP، درخت خاکستری، N- وزیر، OGSA، پردازش موازی، ریز‌کار.