CeBIT 2002

Auf der CeBIT 2002 wurden vom Bereich Betriebssysteme und Verteilte Systeme zwei Projekte vorgestellt:


Cluster Computing unter Nutzung von Gigabit Ethernet

Rasante Entwicklungen im Bereich der Prozessortechnik und Rechnernetze ermöglichen den Bau von "virtuellen Parallelrechnern" aus preiswerten Standardkomponenten. Durch den Einsatz geeigneter Software lassen sich diese Cluster für parallele Anwendungen nutzen ("Cluster Computing"). Neben dem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis sind sehr gute Skalierbarkeit und stabile Open-Source-Software (Linux, Network File System, Message Passing Interface, ...) die wichtigsten Vorteile der Cluster-Technologie. An der Universität Potsdam wird der Einsatz von Gigabit Ethernet im Cluster Computing untersucht. Ausgestellt wird das Ägäis Cluster, ein "Selfmade Parallel Computer" bestehend aus 8 Doppelprozessor Pentium III 800 MHz PCs, die doppelt mit Fast Ethernet (100 MBit/s) und Gigabit Ethernet (1 GBit/s) vernetzt sind. Da Standardtransportprotokolle wie TCP/IP die technischen Möglichkeiten des eingesetzten Gigabit Ethernets bei weitem nicht ausschöpfen können, wird der Einsatz von speziellen Leichtgewichtprotokollen untersucht. In Zusammenarbeit mit der Universita di Genova, Italien, wird derzeit an der Portierung des Leichtgewichtprotokolls Gamma für aktuelle Netgear 621 Netzwerkkarten gearbeitet.


Besonderheiten:
Messungen mit parallelen Anwendungen aus dem Bereich der Klima- und Erdbebensimulation auf dem ausgestellten Cluster demonstrieren die Effizienz der eingesetzten Gigabit Ethernet Vernetzung, einer Netztechnologie, die bisher hauptsächlich als Backbone-Technologie Verbreitung findet.


Grid Computing

Die zunehmende globale Vernetzung ermöglicht "Grid Computing", das gleichzeitige Rechnen auf mehreren Parallelrechnern, die geographisch weit entfernt sein können. Damit ergeben sich "virtuelle Parallelrechner" mit enormer Leistung. Aufgrund ihrer Verteiltheit ist die Verwaltung dieser virtuellen Parallelrechner jedoch komplex. Probleme, die hierbei auftreten, sind beispielsweise hohe Latenzzeiten, langsame Netzverbindungen, unterschiedlich schnelle Rechenknoten und zu knappe zugeteilte Rechenzeiten auf den Systemen. "Nomadische Migration" und "Verteiltes Rechnen im Grid" sind zwei Zugänge zu dem Problem, Wissenschaftlern einen einfachen und schnellen Zugang zu den Rechenkapazitäten im Grid zu geben. Die Arbeiten sind eng verbunden mit der Cactus-Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik. Dort ist die numerische Simulation kollidierender Schwarzer Löcher ein wesentlicher Beitrag zum Verständnis und Nachweis von kosmischen Phänomenen wie Gravitationswellen.


Besonderheiten:
Diese Projekte, die in Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen in Europa (European Grid Initiative) und den USA (u.a. NCSA, Argonne National Labs, University of Chicago, University of San Diego) durchgeführt werden, ermöglichen die Durchführung von Simulationen in einer neuen, bisher nicht möglichen Grössenordnung, bei der Tausende von Rechenknoten parallel genutzt werden können.