1. Andr Luis | Carlos Filho | Fabio Pires | Gabriel Gamaniel Juliane Silva | Marcelo Pacheco | Wallace Duarte Globus Toolkit 2. Agenda Vamos falar sobre Globus Toolkit... 1. Introduo 2. Arquitetura 3. Hello World! 4. Estudos de Caso 2 3. O que ser Globus Toolkit? 3 Introduo 4. ... Antes, a gente precisa saber o que Computao em Grade. O que Globus Toolkit? 4 Introduo 5. Computao em Grade Altos custos envolvendo o processamento de um grande volume de dados em super computadores dedicados; Constante melhoria e desenvolvimento de projetos computacionais. Os tpicos acima nos trouxeram a ideia do uso de computadores pessoais independentes interconectados em rede como forma de processamento de dados. 5 Introduo 6. Governos, empresas e organizaes de desenvolvimento e pesquisa tm trabalhado em associao para a criao de redes de super computao. Essas redes podem oferecer um gama de recursos atravs de cada computador conectado. 6 Introduo Computao em Grade 7. ... Tendo em vista isso, surgiram as grades computacionais! Grade computacional um novo conceito que explora as poten- cialidade das redes de computadores, com o objetivo de: Disponibilizar camadas virtuais que permitam ao usurio o acesso a aplicaes mais exigentes; Aderir a comunidades virtuais de grande escala e com uma grande diversidade de recursos. 7 Introduo Computao em Grade 8. ... Para utilizar esse modelo de sistema so necessrios diversos protocolos, padres e ferramentas. 8 Introduo Computao em Grade 9. O que Globus Toolkit? Agora simmm, vocs podem perguntar... 9 Introduo 10. Globus Toolkit Como dito anteriormente, ... Para utilizar a computao em grade so necessrios diversos protocolos, padres e ferramentas. 10 Introduo 11. Buscando o desenvolvimento de padres comuns, esses parceiros: Vm desenvolvendo um conjunto de especificaes tcnicas e ferramentas de software para esta finalidade, que o Globus. 11 Introduo Globus Toolkit 12. O Globus considerado um padro para computao em grade! Teve incio em 1997, liderado pelo pesquisador Ian Forster. E, at hoje, chama ateno de grandes empresas, como a IBM. Seu objetivo baseado no desenvolvimento de protocolos padres para permitir a interopera- bilidade entre as infraestruturas. 12 Introduo Globus Toolkit 13. Arquitetura do Globus Toolkit Somos engenheiros, mas vamos falar um pouco de arquitetura, huaha... (ok, no teve tanta graa :p) 13 Arquitetura 14. Arquitetura do Globus Toolkit 14 Arquitetura A arquitetura do Globus Toolkit 4 com- posta por diversos componentes de SW. Esses componentes esto nas 5 categorias: 1. Segurana; 2. Gerenciamento de dados; 3. Gerenciamento de execuo; 4. Servios de informao; 5. Construo de servios. 15. Globus Toolkit: Segurana Os componentes de segurana do GT4 implementam protocolos para proteo de mensagens, autenticao e delegao. Por default, todo usurio e recurso computacional possui uma credencial de chave pblica. 15 Arquitetura 16. Globus Toolkit: Gerenciamento de Dados Os componentes dessa categoria implementam desde servio de alto desempenho para transferncia de arquivos at acesso e integrao de dados resistentes em banco de dados relacionais. GridFTP, RFT, RLS, OGSA-DAI, DRS. 16 Arquitetura 17. Globus Toolkit: Gerenciamento de Execuo O GRAM o componente bsico do GT4 para submeter, monitorar e controlar tarefas em computadores remotos. Enquanto que o gerenciamento de espao responsabilidade do componente WMS. 17 Arquitetura 18. Globus Toolkit: Servios de Informao So servios que permitem que o usurio obtenha informaes sobre os recursos da grade. Index Service, Trigger Service. 18 Arquitetura 19. Globus Toolkit: Construo de Servios O GT4 inclui software para possibilitar o desenvolvimento de componentes que implementem interfaces para servios Web. 19 Arquitetura 20. Hello World! 20 Hello World! 21. Instalao do Globus Toolkit Existem 2 tipos de distribuio: 1. Distribuio binary Construir uma gride; Desenvolver aplicaes usando as bibliotecas j prontas. 2. Distribuio source Fazer mudana no cdigo do Globus; Solucionar erros encontrados no cdigo fonte. 21 Hello World! 22. Hello World, que nada... #CarlosXatiado 22 Hello World! 23. 23 Hello World! Hello World!, que nada... 24. 24 Hello World! Hello World!, que nada... 25. Criao e Execuo de uma APP 25 Hello World! Rapidinho... 26. O usurio... 1. Programa a sua aplicao distribuda utilizando ferramentas de desenvolvimento de aplicaes (dentre elas, o Globus Toolkit); 26 Hello World! Criao e Execuo de uma APP 2. Especifica os seus requisitos de QoS (memria, SO,...); 2. Submete sua aplicao ao escalonador de aplicao da grade; 27. O escalonador de aplicao de recursos da grade... 3. Realiza uma descoberta de recursos e suas caractersticas usando o servio de informao da grade; 27 4. Identifica a disponibilidade dos recursos por meio de uma busca em um diretrio de mercado da grade; 5. Identifica uma lista fornece- dores de recursos. Ento, sele- ciona os melhores; Hello World! Criao e Execuo de uma APP 28. 6. O escalonador de aplicao escalona e envia as tarefas para os escalonadores de recursos, responsveis pelos recursos escolhidos; 7. O agente local do usurio no recursos executa e monitora a tarefa e retorna os resultados para o escalonador; 8. O escalonador de aplicao coleta os resultados e repassa para o usurio. 28 Hello World! Criao e Execuo de uma APP 29. 29 Visualizandootodo... Hello World! Criao e Execuo de uma APP 30. Afinal, o que d pra fazer com o Globus? Depois de bl-bl-bl, a pergunta que no quer calar ... 30 Estudos de Caso 31. O que deve ser feito? Cadastrar e gerar um certificado a cada usurio do sistema; Para, quando o usurio fizer login, o seu certificado ser usado para acessar os recursos do ESG. ESG Segurana/Autenticao 31 Estudos de Caso ESG (Earth System Grid) usa o Globus para autentica- o dos usurios. Detalhe, o sistema s possui alguns milhes de usurios; 32. E como ele faz isso? Tam dam dam daaaaammm, ele usa o PURSE. PURSE uma soluo integrada do Globus. Ele fornece uma interface web para cadastro e autenticao do usurio e muito mais. Lembre-se o globus um kit de solues. #IgualAoBombril 32 Estudos de Caso ESG Segurana/Autenticao 33. O PURSE usado da seguinte maneira: 1. criada uma interface web para cadastro dos usurios; 2. Quando uma conta criada, um certificado gerado para essa conta, atravs do CA simples e Myprox; 3. Cada conta, com seus respectivos certificados, armazenada no bando de dados; 4. Quando o usurio faz login, o certificado associado a ele, atravs do servio myprox. 33 Estudos de Caso ESG Segurana/Autenticao 34. Passos do usurio e do sistema: 1. O usurio preenche o formulrio de cadastro; 2. O administrador do ESG recebe o pedido de cadastro, valida e faz um pedido de um certificado para CA; 3. O certificado gerado e armazenado no servidor Myprox; 4. Um email enviado para o usurio, informando que sua conta foi ativada; 5. O usurio faz login e o certificado do usurio validado; 6. O usurio acessa (ou no) os servios da grid. 34 Estudos de Caso ESG Segurana/Autenticao 35. E o resultado? Simples e eficiente... 35 Estudos de Caso ESG Segurana/Autenticao 36. E o resultado? 36 Estudos de Caso ESG Segurana/Autenticao 37. A simulao foi realizada utilizando Nektar (SW desenvolvido pela universidade) e foi a primeira simulao de alto desempenho a executar de forma distribuda utilizando sistemas em vrios sites TeraGrid. Brown Simulador de Fluxo de Sangue 37 Estudos de Caso A Universidade de Brown usa o Globus para simular o fluxo de sangue atravs das artrias humanas. 38. Esta imagem mostra a velocidade (setas vermelhas) e presso (cor super- ficial) dentro de uma estrutura arterial ramificado, tridimensional. 38 Estudos de Caso Brown Simulador de Fluxo de Sangue 39. Os cientistas simularam abalos ssmicos calculando o efeito das ondas de choque que se propagam atravs de vrias camadas de um modelo geolgico. 40 TB de dados por execuo de simulao. SCEC Simulador de Terremotos 39 Estudos de Caso O Centro de Terremotos do Sul da Califrnia utiliza o Globus para simular terremotos e seus dados. 40. Esta imagem mostra movimento de terra de San Joaquin Valley CA para o Mxico, atravs da bacia de Los Angeles, momentos depois de uma ruptura simulada. Azul e lobos vermelhos retratam movimento em direes opostas causadas por ondas de choque ao longo da falha. 40 Estudos de Caso SCEC Simulador de Terremotos 41. Os fsicos utilizaram o Globus Toolkit para aproveitar o poder de mltiplos supercomputadores para simular os efeitos gravitacionais de colises de buracos negros. A equipe, que inclui pesquisadores da Argonne National Laboratory, da Universidade de Chicago, da Northern Illinois University e do Instituto Max Planck de Fsica Gravitacional foi premiada com um prestigiado prmio Gordon de Bell pelo trabalho. 41 Estudos de Caso SCEC Simulador de Terremotos 42. Acelerador de partcula: 7 Tev (prtons); 574 Tev (nuclear chumbo). Criado pelo CERN (Organizao Eu- ropeia para a Pesquisa Nuclear): Demora de 30 anos para contruir; Investimento de 14,5 bilhes. CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 42 Estudos de Caso 43. Algumas curiosidades: Subsolo, 27 quilmetros de circunferncia. Frio: Maior sistema criognico do mundo; 1.9 kelvin (-271,3 C); Espao sideral (- 270.5 C). 120MV para funcionar: Consumo de120 mil casas; Custo de 60 milhes para funcionar. 43 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 44. Stephen Hawking acredita que a Partcula de Deus pode destruir o universo. :o 44 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 45. Alguns dados sobre o projeto e a rede: 700MB por segundo; 15 petabytes por ano; Gravados em CD, torre de 20km; 100 mil dvd; 45 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 46. Camada 0: Sistema de computao do CERN; Processa as informaes e as divide em pores para as demais camadas. Camada 1: 12 locais divididos entre pases do CERN; Conexo com link dedicado. 10 gigabytes; Processa e despacha as informaes. Camada 2: 100 locais (universidades e instituies cientficas); Conexo convencional; Devolvem os dados processados. 46 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 47. Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) E assim como funciona o LHC: 48. 48 Bem, isso. Apostamos que vocs tm dvidas, ento... Faam perguntas.Ou no, rs. Obrigada! Obrigado!