Da Internet ao Grid: A Globalização do Processamento. S. F. Novaes e E. M. Gregores IFT/UNESP

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1 Da Internet ao Grid: A Globalização do Processamento S. F. Novaes e E. M. Gregores IFT/UNESP

2 Se você ê acha que a Internet não mudou muito sua vida, lembre-se quando: Enfrentar fila em banco era programa diário Declarar Imposto de Renda era fila na certa Escutar música m ou assistir filme no PC, nem sonhar Visitar o Louvre ou o Prado, sós indo à Europa Ter a Enciclopédia Britânica em casa, sós comprando uma nova estante Folhear livros antes de comprar, sós indo até a livraria Pater papo ou ver os amigos, sós saindo de casa... 19/11/2004 Coloquinho IFT 2

3 Cronologia da Internet 1969 Criação da ARPANet. O primeiro pacote é transmitido pela rede da UCLA para o Stanford 1971 Primeiro programa de e (sndmsg) é desenvolvido por Ray Tomlinson Primeiro bate-papo entre dois computadores é exibido na Intern. Conference on Computer Communications A idéia ia de Ethernet é introduzida por Robert Metcalf, estudante em Harvard Telenet, a primeira versão comercial da ARPANet é criada pela Bolt Beranek and Newman, Inc Kevin Mackenzie introduz emoção nos e -), :-), :-(,, etc O BITNet (Because( It's Time Network) ) começa a a operar entre a City University (NY) e Yale 1982 Primeira definição do termo "Internet". A revista Time declara 1982 como O O Ano do Computador Apple Computers divulga o Lisa, primeiro computador com interface e gráfica (GUI)( Servidor de Nomes (Name( Server) é desenvolvido pela Universidade de Wisconsin. Criação da MILNetm EARN (European( Academic and Research Network) 1984 DNS (Domain( Name System) é introduzido para traduzir nomes de domínios e endereços de IP JUNet (Japan( Unix Network) ) e JANet (Joint( Academic Network) ) implantados no Japão e na Inglaterra 19/11/2004 Coloquinho IFT 3

4 1986 NSFNet, com velocidade de 56 Kbps, é criada para ligar Princeton, Pittsburgh, UCSD, UIUC e Cornell é trocado entre a Alemanha e a China. Número N de nós n s BITNet atinge Canadá,, Dinamarca, Finlândia, França, a, Islândia, Noruega e Suécia são conectados à NSFNet. A FAPESP estabelece um link BITNet com o Fermilab, para atender as instituições de São Paulo Alemanha, Austrália, Holanda, Inglaterra, Israel, Itália, Japão, México M e N. Zelândia estão na NSFNet. A RNP é criada para gerir a infra-estrutura de rede internet no Brasil ARPANet deixa de funcionar. World.std.com torna-se o primeiro provedor comercial de Internet via acesso discado. Argentina, Áustria, Bélgica, B Brasil, Chile, Coréia, Espanha, Grécia, Índia, Irlanda e Suíç íça a na NSFNet Tim Berners-Lee implementa a World Wide Web. Primeiro código c HTML é divulgado. Primeiro servidor de Web é criado (info.cern.ch). A BITNet conecta mais de organizações em 49 países. A conexão internacional brasileira passa a operar a 155 Mbps (STM-1) É cunhado o termo surfar a Internet por Jean Armour Polly Mosaic, o primeiro navegador gráfico é criado. Nações Unidas e Casa Branca introduzem seus respectivos sites. 19/11/2004 Coloquinho IFT 4

5 1994 Primeira estação de radio (RK) começa a a transmitir 24 horas por dia pela Internet. TERENA (Trans rans-european Research and Education Network Association) é criada na Europa. Pizza Hut aceita pedidos pela Internet e surgem os primeiros servi viços bancários. Yahoo! É criado Internet cresce a uma taxa de 1% ao dia! 1995 Windows 95 vende mais de 1 milhão de cópias c em 4 dias e Java é lançado ado pela Sun. CompuServe e America Online (AOL) começar a fornecer serviços de Internet. Abertura da Internet comercial no Brasil O domínio business.com é vendido por US$ , O correio americano permite o download e impressão de selos. CA*net 3 torna-se a primeira rede nacional óptica Internet alcança a 150 milhões de usuários. Abilene, a rede de Internet 2 americana atravessa o Atlântico. É tempo de e-commerce, e Online Banking e música m em formato MP3 e o Google é lançado. ado Napster é criada SETI@Home é lançado ado e, em 1 mes, tem mais recurso do que o maior supercomputador. RNP2 brasileira é conectada à rede Abilene por uma linha de 45 Mbps. GEANT, projeto de rede Gigabit europeu, conecta 26 redes nacionais is de educação e pesquisa Rede GTRN (Global( Terabit Research Network) é formada conectando a Abilene, CA*net3, and GÉANT. G Blogs se popularizam Conexão banda-larga e acesso sem-fio (Wi-Fi) tornam-se cada vez mais populares Número de hosts da Internet atinge ! Global Information Grid (GIG) God s-eye View é anunciado pelo Pentagono 19/11/2004 Coloquinho IFT 5

6 WWW e HEP HEP Colaborações internacionais com grande número n de pesquisadores de diversos países Enorme complexidade dos experimentos: aparato físico f (detector), eletrônica e software Fundamental o trabalho colaborativo entre Físicos, F Engenheiros e Cientistas da Computação, treinados em diferentes especialidades e espalhados ao redor do mundo. Necessita de ferramentas que possibilitem implementar de forma natural n e produtiva esse trabalho cooperativo. Novembro de 1990: Tim Berners-Lee, físico f e consultor de software do CERN, apresenta o projeto World Wide Web: Proposal for a HyperText Project onde eram delineadas as principais fases para a criação do WWW. Implementar um navegador para ser utilizado nas estações de trabalho dos pesquisadores, que pudesse satisfazer às s necessidades de acesso à informação dos experimentos de Altas Energias. Estender o alcance desta ferramenta, permitindo aos usuários disponibilizar novas informações para serem acessadas. Utilização do hipertexto como interface para acessar a informação armazenada (relatórios, rios, anotações, bancos de dados, documentação) e fornecer ajuda on-line. Propõe a implementação de um esquema para incorporar vários v servidores de armazenamento de informação do CERN, permitindo acesso à informação dos experimentos. 19/11/2004 Coloquinho IFT 6

7 Poder Computacional X Network Capacidade dos Transistors dobra a cada 18 meses Banda dobra a cada 9 meses Significa que as redes evoluem 100 vezes mais em 10 anos 19/11/2004 Coloquinho IFT 7

8 Estrutura Hierárquica rquica 19/11/2004 Coloquinho IFT 8

9 Física de Altas Energias Eventos são extremamente complexos Enorme quantidade de dados produzidos + + H Z( µµ ) + Z( µµ ) LHC (+30 minimum bias events) bytes/ano = = 10 PB/ano > 5 X 10 3 usuários Reconstructed tracks with pt > 25 GeV All charged tracks with pt > 2 GeV 19/11/2004 Coloquinho IFT 9

10 LHC: A Era do Exabyte 1 Caracter (letra, número, etc) 1 byte 1/2 Página de Textp 1 KB (Kilobyte) = 10 3 bytes 1 Livro 1 MB (Megabyte) = 10 6 bytes 1 Sinfonia em Alta Fidelidade 1 GB (Gigabyte) = 10 9 bytes 1/20 da Biblioteca do Congresso Americano 1 TB (Terabytes) = bytes 1/10 Toda Informação Existente na Web 1 PB (Petabyte) =10 15 bytes 1/5 Toda Informação Gerada em EB (Exabyte) =10 18 bytes 1 Exabyte de dados in anos Equivalente a 1.43 bilhões de CD s Pilha de km Pães de AçucarA 210 Montes Evereste 19/11/2004 Coloquinho IFT 10

11 HEP na SC Gbps 19/11/2004 Coloquinho IFT 11

12 Bandwidth Challenge Trata-se de um exercício cio altamente técnico t que envolve o monitoramento das redes ópticas, um roteamento complexo e grande stress imposto aos servers, placas de 10 GbE e switches. Em 90 minutes de teste foi alcançado ado um pico de Gbps que era exatamente o que se estava buscando. O novo link da FAPESP atingiu 1,688 Gbps: Recorde de transferência de dados entre os hemisférios Norte e Sul. 100 Gbps é equivalente a transmitir e receber ¼ de todo o conteúdo de informação (audio, visual e impressa) produzida na Terra durante o período de teste. Foram usadas 5 ondas do National LambdaRail,, e uma das 3 ondas do TeraGrid, cada uma com capacidade de 10 Gbps em cada direção ão. 19/11/2004 Coloquinho IFT 12

13 Recorde: 2 Gbps por 1 hora! 19/11/2004 Coloquinho IFT 13

14 Grid e o Futuro The Grid is an emerging infrastructure that will fundamentally change the way we think about and use computing. The word Grid is used by analogy with the electric power grid, which provides pervasive access to electricity and has had a dramatic impact on human capabilities and society. Many believe that by allowing all components of our information technology infrastructure computational capabilities, databases, sensors, and people to be shared flexibly as true collaborative tools the Grid will have a similar transforming effect, allowing new classes of applications to emerge. From the Preface of The Grid 2e, 2nd Edition Blueprint for a New Computing Infrastructure 19/11/2004 Coloquinho IFT 14