Integrazione di Cluster Beowulf in ambiente Grid Computing

L'elaborazione di grosse quantità di dati, ed in particolare il processamento di immagini astronomiche a grande campo, richiede una potenza di calcolo sempre crescente. Per risolvere queste necessità, tutti gli ambienti di ricerca, la pubblica amministrazione e aziende leader dell’hardware e del software stanno adottando la tecnologia GRID al fine di realizzare un sistema di calcolo distribuito che possa sfruttare, a richiesta, le risorse di calcolo disponibili su Internet. Il lavoro riportato nella seguente tesi è stato sviluppato presso l'Osservatorio Astronomico di Capodimonte (OAC), ed ha permesso l'integrazione del cluster di tipo Beowulf ad alte prestazioni (di cui è dotato l’OAC), in rete GRID. Questo risultato è stato anticipato da un lavoro di studio della tecnologia Grid (esaminando l’architettura della rete Grid, l’architettura del progetto Globus, il progetto EDG e la sicurezza in Grid) e cluster (particolarità di diverse tipologie di cluster), in particolare del Cluster Beowulf utilizzabile come potenza di calcolo operante nella Grid Computing.
Il problema affrontato, doveva essere risolto senza interferire con le attività di ricerca preesistenti all’Osservatorio Astronomico di Capodimonte, pertanto sono state valutate diverse alternative utilizzabili per integrare il Cluster in Grid, scegliendo la soluzione che poteva soddisfare gli obiettivi degli utenti Grid (INAF) senza impedire il lavoro degli utenti Beowulf operanti all’OAC. La scelta fatta ha previsto la modifica del setup del worker node del sito grid, di cui è dotato l’OAC, l’installazione personalizzata dello scheduler Sun Grid Engine sul Worker Node in modo che questo sia “visto” dalla Grid come un'unica unità elaborativa dotata di n CPUs (n numero totale di CPUs formato da quelle dei nodi slaves del cluster Beowulf più quelle proprie del WN) e creazione di scripts bash. Gli strumenti utilizzati sono stati:
- Middleware Edg release 2.2.0 basato su pacchetto Globus toolkit: comprende una serie di comandi e componenti per sviluppare infrastrutture e applicazioni Grid.
- Cluster Beowulf dotato di Rock cluster release 3.3.0 come piattaforma software.
- Bash script acronimo di "Bourne-Again shell", standard de facto dello scripting di shell su ogni variante di sistema UNIX, utilizzato per la creazione di scripts come quello per la sottomissione di jobs .
- JDL (Job Descript Language) linguaggio utilizzato per descrivere le caratteristiche richieste da un job, nell'infrastruttura Grid, per la sua esecuzione. Utilizzando questo linguaggio si possono specificare le richieste che devono essere passate al nodo che eseguirà il job, infatti gli attributi JDL rappresentano informazioni specifiche che condizionano le scelte che devono essere eseguite dal WMS per soddisfare il job.