Intelligente Programmentwicklung für das Grid mit ASKALON

Vereinfachte Nutzung des Grids durch das ASKALON-System der LFU

 

 

Am Institut für Informatik der LFU Innsbruck wurde von Wissenschaftern der Gruppe Verteilte und Parallele Systeme (DPS) unter der Leitung von Prof. Thomas Fahringer ein neues System namens ASKALON entwickelt, welches das Erstellen und das Ausführen von Grid-Anwendungen substantiell vereinfacht.

 

m Wesentlichen werden technische Details und Komplexität des Grids hinter einfach zu benutzenden Programmen und graphischen Benutzeroberflächen versteckt. In ASKALON können nahezu beliebig komplexe Anwendungen über ein visuelles System beschrieben werden. Ausgehend von dieser Beschreibung werden Grid-Anwendungen automatisch erstellt und auf Knopfdruck auf dem Grid ausgeführt. Effektive Mechanismen für das Auffinden von Rechnern im Grid und für die leistungseffiziente Ausführung von Programmen haben bereits zu Aufsehen erregenden Resultaten geführt.

 

Leistungssteigerungen um das Vielfache

 

So wurde mithilfe von ASKALON vor kurzem ein rekordverdächtiges Experiment mit einer Visualisierungsanwendung basierend auf dem Raytracing-Verfahren auf ca. 300 Prozessoren im nationalen Austrian Grid erfolgreich durchgeführt. Dabei wurden Hochleistungsrechner, aber auch gewöhnliche PCs in Studentenlabors in Innsbruck, Linz, Wien und Salzburg vernetzt und gleichzeitig verwendet, um einen Animationsfilm zu erzeugen. Die Wissenschaftler erreichten dabei mehr als hundertfache Leistungssteigerungen verglichen mit traditionellen Technologien.

 

Teile des ASKALON Systems werden auch im Rahmen des EU KWf-Grid Projekts entwickelt und eingesetzt. Zudem wird ASKALON im Rahmen des Austrian Grid Projekts und im Spezialforschungsbereich Aurora verwendet, um wissenschaftliche Anwendungen (z.B. Chemie, Astrophysik, Wasserbau, Medizin, etc.) für das Grid zu erstellen und deren Leistungsfähigkeit zu steigern.

 

Mit der Entwicklung von Grid-Technologien steht eine Revolution des Internet bevor, die mit den Auswirkungen des World Wide Web in den 90er Jahren vergleichbar ist. Während das Web den weltweiten Zugriff auf Daten, v.a. Texte und Multimedia, im Internet ermöglicht, hat das Grid die weltweite Nutzung von Rechnern und darauf ablaufenden Anwendungen zum Ziel. Endbenutzer werden dabei Programme (z.B. interaktives Lernen, online Spiele, Multimedia Anwendungen, etc.), die über das Grid weltweit verteilt sind, so ausführen können, als ständen beliebig viele Rechner am Schreibtisch des Benutzers. Das Grid kann je nach Bedarf neue Rechner über das Internet an eine Anwendung anbinden, sodass zusätzliche Leistung auf Abruf nachgefordert werden kann. Leistungsengpässe, die insbesondere bei wissenschaftlichen Anwendungen aber auch bei Multimedia-Anwendungen und Computerspielen häufig auftreten, werden dadurch minimiert.

 

Das Erstellen von Anwendungen für das Grid ist jedoch nach wie vor eine schwierige und kostspielige Herausforderung. Die meisten existierenden Systeme zwingen den  Endbenutzer bzw. Anwendungsentwickler komplexe verteilte Anwendungen manuell zusammenzufügen, wobei das Wissen vorausgesetzt wird, wo sich Programme und dazugehörige Rechner im Grid befinden.

 

Grid-Technologie rechnet sich für Unternehmen

 

Verbindet man viele Rechner zu einem Netz, kann jeder, der an dieses Netz angebunden ist, je nach Bedarf die zur Verfügung stehenden Ressourcen nutzen. Sind die Rechner mit der entsprechenden Software – der so genannten Middleware – ausgestattet, entsteht ein Grid, das von seinen Nutzern wie ein großer Rechner betrieben und eingesetzt werden kann.

 

 

Nähere Informationen:

 

Prof. Dr. Thomas Fahringer

DPS – Distributed and Parallel Systems Group

Institut für Informatik, LFU Innsbruck

Technikerstr. 21a

6020 Innsbruck

Telefon: 0512/507-6441

Email: Thomas.Fahringer@uibk.ac.at

Homepage: http://dps.uibk.ac.at