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92 CIENCIAyFUTURO DOMINGO 29 s 10 s 2006 ABC Computación Grid: Más allá de los superordenadores Con el lema de divide y vencerás las redes grid afrontan problemas que están fuera del alcance de cualquier ordenador POR BORJA SOTOMAYOR Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Chicago CHICAGO. Cuando Charles Babbage diseñó la primera computadora programable a mediados del sigo XIX, lo hizo con el propósito de resolver eficientemente un problema contemporáneo: la tabulación de fórmulas matemáticas que, hasta entonces, eran calculadas manualmente por operadores humanos (llamados computadores Babbage fue un pionero de la informática, y sus ideas permanecieron relativamente en la oscuridad hasta que, más de 100 años después, se construyeron los primeros ordenadores electrónicos. Nuevamente, la principal motivación fue un problema especialmente importante en esos tiempos: descifrar los códigos de la Alemania nazi durante la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, la informática ha evolucionado mucho, y también lo han hecho los problemas que deben resolver los ordenadores. En lugar de tabulaciones matemáticas o mensajes cifrados, ahora los ordenadores se enfrentan a nuevas tareas, como el análisis de las partículas más fundamentales del universo y complicadas simulaciones de modelos medioambientales. Para abordar estos problemas, se construyen enormes supercomputadores, miles de veces más potentes que nuestro ordenador de sobremesa, capaces de realizar billones de operaciones por segundo. Sin embargo, nuestro afán por el conocimiento, por el planteamiento de nuevos y emocionantes problemas que resolver, evoluciona más rápidamente que la informática, y a veces nos encontramos con que estos gigantes computacionales resultan insuficientes y hay que saltar al siguiente nivel: la Computación Grid (Grid Computing) Para explicar lo que es la Computación Grid conviene utilizar un ejemplo de un problema de proporciones gigan- tescas. Un buen ejemplo, que a estas alturas se ha convertido en el embajador de la Grid para los no- iniciados, es el Large Hadron Collider (LHC) un acelerador de partículas con una circunferencia de 27 km cuya construcción se realiza en el CERN (el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares) cerca de Ginebra. Cuando el LHC entre en funcionamiento el año que viene, los experimentos que se realizarán en el acelerador producirán 15 petabytes de información cada año (un petabyte equivale a 1.048.576 gigabytes; un disco duro típico de sobremesa suele rondar los 150- 300 gigabytes) Esta infor- mación tiene que ser almacenada y procesada, y eso resulta inabordable en un único centro de cálculo, ya que sería necesario equipar al CERN con una potencia de cómputo varios ordenes de magnitud mayor de la actualmente disponible, una opción impracticable tanto a nivel técnico como económico. Complicación del reparto La Computación Grid es un modelo de computación relativamente nuevo que plantea repartir el cómputo de estos problemas entre recursos computacionales (como supercomputadores, clusters de ordenadores, etc. distribuidos en diversas organizaciones. Conceptualmente, es una solución muy sencilla, un divide y vencerás de toda la vida: si no podemos resolver el problema en un único lugar (Ginebra) pues lo repartimos entre centros de cálculo de toda Europa, cuya unión sí da cabida a las necesidades computacionales del LHC. Esta unión de recursos de distintas organización es lo que habitualmente se denomina una grid computacional. Sin embargo, en la práctica, realizar este reparto es técnicamente muy complicado. Por ejemplo, supongamos que queremos distribuir un enorme cómputo entre centros de cálculo situados en distintos paises. ¿Cómo dividimos el problema? Y una vez dividido, ¿cómo realizamos el reparto de las distintas subtareas? ¿Cómo conseguimos que los distintos centros de cálculo (cada uno con distintos tipos de máquinas, redes, sistemas operativos, etc. se comuniquen entre ellos? Desde el punto de vista de alguien que cede parte de sus recursos a una grid, ¿cómo garantizamos que nadie abu- sa de esos recursos que se están cediendo? ¿Cómo mover las enormes cantidades de datos de un centro a otro? La Computación Grid se encarga de responder a estas y muchas otras preguntas. Ian Foster Creador de la Computación Grid MI META PERSONAL L a Computación Grid empezó como un concepto y una ambición a comienzos de los 90, evolucionó hasta convertirse en una linea de investigación a finales de los 90 y recientemente ha conseguido ser un importante componente de la infraestructura computacional tanto en ámbitos científi- cos como comerciales. Aunque podemos alegrarnos del progreso que ha realizado la Grid, no debemos olvidar que ese concepto y ambición originales todavía no han sido totalmente realizados: todavía no podemos enchufarnos a una Grid computacional de la misma manera que nos enchufamos a la red electrica. Aun así, nos estamos acercando al cumplimiento de esa visión, y pienso que el efecto que esto tendrá sobre el uso y aplicación de la informática en nuestra vida diaria será cada vez más profundo. Mi meta personal: gafas que pueden acceder a bases de datos remotas y servicios computacionales para decirme con quién me encuentro por la calle, cómo les conocí, y cuál fue la última vez que me los encontré. Primeros frutos Por supuesto, dicho todo esto, puede parecer que la Computación Grid no es más que pura fantasía, o algo que difícilmente puede afectar al público general (al fin y al cabo, no es habitual tener un acelerador de partículas en el salón de casa... Sin embargo, hace tiempo que la Computación Grid dejó de ser una tecnología experimental, y actualmente ya se utiliza para mejorar la calidad investigadora de muchos proyectos en todo el mundo. El LHC, por ejemplo, se valdrá de una grid europea, fruto del proyecto EGEE, que une los recursos computacionales de más de 100 centros de cálculo alrededor de todo el mundo (la mayoría situados en Europa) Eso sí, la Computación Grid