OurGrid O grid livre Rodrigo Vilar

Roteiro Introdução Grades computacionais P2P Segurança O OurGrid

Introdução e-Ciência –A tecnologia da informação está mudando a forma de se fazer pesquisa científica Viabilizando a colaboração Atuando como importante ferramenta na investigação –Como resultado, ter acesso a uma infraestrutura de computação de alto desempenho é crucial para executar pesquisa em diversas áreas

Introdução Aplicações Bag-of-Tasks –Cada job é composto por centenas, milhares, ou mesmo milhões de tarefas Tarefas são independentes Tempo de execução de tarefas relativamente curto (dezenas de minutos) Podem ser tanto CPU-intensive quanto data- intensive

Exemplos de uso Simulações (Monte Carlo) Cálculo de fractais Bio-informática Física experimental (HEP, fusion, etc) Processamento de imagens, incluindo renderização Processamento de grandes massas de dados, incluindo mineração de dados e muitas outras …

Como executar essas aplicações de forma rápida e barata? Clusters Grades computacionais Computação voluntária Computação na nuvem Grades computacionais P2P

Worldwide LHC Computing Grid Cooperação na área de física de altas energias –170 centros de computação em 34 países 7

BOINC

Grades entre-pares (peer-to-peer) Cada laboratório corresponde a um peer no sistema e contribui com seus recursos ociosos Utilização da CPU pelo lab 1 1 tempo Utilização da cpu pelo lab2 1 tempo Utilização da CPU pelo grid p2p 1 tempo

Grades Entre-Pares Peers juntam-se à grade por vontade própria –Grade aberta para provedores e consumidores de recursos Custos de implantação e manutenção são compartilhados Middleware simples Isso torna a solução acessível para a maior parte dos usuários Um grid livre!!!

Distribuição dos usuários de aplicações Bag-of-Tasks Aplicações Computação voluntária (eg. BOINC, XtremWeb) Grades P2P (eg. OurGrid)

Segurança Mas... –O fato de não termos confiança entre os pares trás implicações em relação à segurança da grade Proteção contra aplicações não confiáveis Proteção contra recursos não confiáveis –Possibilidade de pares “caloteiros” (free riders)

O OurGrid Middleware para dar suporte a grades computacionais entre-pares Desenvolvido pela UFCG (LSD/DSC) com financiamento da HP Brasil P&D (lei de Informática) Distribuído sob licença LGPL Atualmente usado em várias grades computacionais em produção

Princípios de design do OurGrid Os laboratórios podem, gratuitamente, juntar-se ao sistema sem negociação humana –Não há necessidade de reunião e papelada a ser preenchida Incentivo claro para juntar-se ao sistema –Ninguém se prejudica ao juntar-se ao sistema –Resistente a free riders Propriedades básicas –Oferece um nível mínimo de segurança –É tolerante a falhas –Escalável Fácil de instalar, configurar e programar –Não há necessidade de um corpo técnico de suporte muito especializado

Arquitetura do OurGrid

Segurança no OurGrid Como proteger os recursos locais das aplicações remotas? Como proteger as aplicações locais dos recursos remotos? Portfólio de mecanismos –Não existe a “bala de prata”

Portifólio de Segurança Autenticação e priorização –Criptografia assimétrica –Sub-comunidades Isolamento da execução e autorização –Tecnologia de máquinas virtuais –Políticas definidas pelos provedores de recursos Tolerância à sabotagem de aplicações –Dependente da aplicação –Independente da aplicação (caro)

Um exemplo: Rendering usando o OurGrid job: label: my_rendering_example requirements: (os=linux) task: init:store render render put frame1 frame1 remote: $STORAGE/render output-$JOB-$TASK final: get output-$JOB-$TASK output-frame1 task: init:store render render put frame2 frame2 remote: $STORAGE/render output-$JOB-$TASK final: get output-$JOB-$TASK output-frame2 …

Estado Atual do OurGrid OurGrid dá suporte à comunidade OurGrid –Uma grade de entrada aberta que está em produção desde dezembro de 2004 – ShareGrid –Projeto colaborativo coordenado pelo TOPIX (TOrino Piemonte Internet eXchange) na Itália – EELA-2 –Projeto financiado pela CE que visa a implantação de uma grade computacional envolvendo várias instituições na América Latina e na Europa Nosso papel nesse projeto é fazer o OurGrid interoperar com o gLite (middleware usado pela grade do CERN) O OurGrid é distribuído como open source (LGPL) e a versão está disponível em –Contribuições são muito bem-vindas!

Conclusões Nós desenvolvemos o software necessário para manter uma grade computacional entre-pares aberta para dar suporte a aplicações BoT que está ajudando pessoas com a realizarem suas pesquisas de forma mais rápida e efetiva Nosso próximo passo é massificar o uso da tecnologia –A Comunidade OurGrid é um dos principais vetores dessa massificação Usuários reais são primordiais para a condução de pesquisa adequada na área de sistemas computacionais Prover tecnologia que é de fato usada por aplicações e usuários reais é muito gratificante!

Obrigado pela atenção! Perguntas? Um bom lugar para começar a conhecer mais sobre o OurGrid é: –Labs of the world, unite!!! W. Cirne, F. Brasileiro, N. Andrade, L. Costa, A. Andrade, R. Novaes, M. Mowbray. Journal of Grid Computing 4 (3) (2006) E visitem