• TECNOLOGÍAS GRID
  • Guía de aprendizaje
    • Contextualización

      Las computación en Grid es en la actualidad una de las tecnologías emergentes para dar soporte a arquitecturas basadas en servicios en un entorno integrado a través de internet. Esta asignatura ofrecerá al alumno una visión sobre las características generales de las arquitecturas Grid, principalmente desde el punto de vista de la investigación, aunque también se tratará desde el punto de vista más orientado al mercado profesional.

      Las Tecnologías Grid son el último exponente de los sistemas distribuidos principalmente orientas a la compartición de recursos a través de internet. Enlazan los conocimientos obtenidos en cursos previos sobre arquitectura de computadores, redes, sistemas informáticos y otros, para proporcionar una capa de abstracción de los recursos a más alto nivel.

      Requisitos

      Para cursar esta asignatura no se establece ningún requisito obligatorio concreto. Sin embargo, la materia impartida necesita que el alumno tenga conocimientos generales previos sobre sistemas distribuidos, y redes de computadores.

      Desde el punto de vista tecnológico se espera que el alumno sea capaz de trabajar sobre un entorno Unix, así como una base de programación mínima que le permita comprender los programas que se desarrollarán.

      En general, se considera que un alumno que haya cursado algún grado o ciclo superior en el contexto de las tecnologías de la información tiene los conocimientos suficientes para cursar con éxito esta asignatura.

      Objetivos

      El objetivo general de esta asignatura es la comprensión de la estructura y del funcionamiento de las tecnologías Grid. Para ello se estudiarán los conceptos fundamentales y se analizará el funcionamiento particular de diversos middleware Grid, con especial énfasis a los que actualmente hacen posible la compartición de recursos en el Grid Europeo y otros como el OSG. Adicionalmente, se pretende que el alumno aprenda a manejar las herramientas que se utilizan para crear los Grids nacionales y continentales, y de esta forma aprovechar los recursos que estos ofrecen en su futuro como jóvenes investigadores. El objetivo de la asignatura no sólo consiste en la comprensión de las tecnologías Grid sino también en servir de inspiración a los alumnos para que apliquen las ideas de compartición de recursos y la infraestructura que se necesita en sus desarrollos propios en el futuro.

      De forma específica, el alumno al finalizar la asignatura deberá ser capaz de:

      • Describir el concepto de Grid, sus objetivos y necesidades.
      • Describir los estándares sobre los cuales se desarrolla un Grid.
      • Describir los principios de funcionamiento del middleware Condor.
      • Crear y enviar trabajos a un pool Condor.
      • Diseñar y ejecutar trabajos como un conjunto de tareas con dependencias.
      • Aplicar el entorno de ejecución de trabajos en Grid para conseguir resolver problemas computacionalmente complejos.
      • Describir los componentes del middleware Globus y sus funciones.
      • Crear y enviar trabajos a Globus.
      • Aplicar los conceptos de seguridad en un contexto de compartición de recursos.
      • Diferenciar los métodos de gestión de seguridad utilizados en un Grid.
      • Transferir información utilizando el modelo de seguridad del Grid.
      • Crear y gestionar información replicada mediante los servicios que ofrece Globus.
      • Describir el funcionamiento de varios Grids mundiales incluyendo el europeo y el OSG.
      • Describir los componentes del middleware gLite y sus funciones.
      • Crear y enviar trabajos a gLite.
      • Transferir información en gLite y gestionar sus replicas.
      • Describir la infraestructura de compartición de recursos que proporciona el Grid europeo.
      • Utilizar el sistema de información de gLite.
      • Describir el concepto de Cloud y sus aplicaciones más comunes.
      • Describir el funcionamiento de Amazon EC2 y S3.
      • Describir las ventajas y posibilidades que ofrece la virtualización de recursos.
      • Describir el funcionamiento de Eucalyptus.
      • Crear, utilizar y destruir máquinas virtuales en un entorno Cloud con Amazon EC2 y Eucalyptus.

      Además de estos objetivos específicos, se considerarán los siguientes objetivos transversales:

      • Expresión escrita.
      • Búsqueda de información.
      • Capacidad crítica.

      Metodología y plan de trabajo


      Desde un punto de vista general, la metodología utilizada en la asignatura consiste en utilizar una combinación de clases expositivas y prácticas de laboratorio que sirvan para introducir a los alumnos en la materia. Estas clases expositivas y prácticas tendrán asociado un trabajo autónomo del alumno para revisar, repasar, buscar más información sobre los temas tratados y afianzar las competencias adquiridas. Todas estas tareas se llevarán a cabo en paralelo al principio del período de impartición de la asignatura, combinadas con el comienzo por parte del alumno de la exploración para seleccionar el trabajo final del curso. Tras finalizar el período de clases expositivas y prácticas de laboratorio, se plantearán dos horas de tutorías grupales en las que los alumnos discutirán con el profesor y sus compañeros el enfoque de los trabajos finales que hayan seleccionado, para a continuación pasar a realizar el trabajo en sí.

      Las prácticas consistirán en utilizar las tecnologías que los alumnos deben desarrollar según las competencias expuestas anteriormente. Para ello se seguirán unos guiones que se desarrollarán sobre una plataforma Grid. El software utilizado será Condor, Globus, gLite y Eucalyptus.

      Las siguientes tablas resumen el número de horas dedicadas a cada tema:

      Temas

      Horas totales

      Clase Expositiva

      Prácticas

      de aula de

      informática

      Tutorías

      grupales

      Total

      Trabajo

      autónomo

      Total

      1 Fundamentos de las tecnologías Grid

      12

      4



      4

      8

      8

      2 Middleware Grid

      28

      7

      7


      14

      14

      14

      3 Cloud Computing

      9

      1

      2


      3

      6

      6

      Trabajo final

      51



      3

      3

      48

      48

      Total

      100

      12

      9

      3

      24

      76

      76



      La asignatura se impartirá durante dos semanas. Los primeros 7 días tendrán una carga presencial de 3 horas para las clases expositivas y las prácticas de laboratorio, reservándose otras 3 horas para el trabajo autónomo del alumno. El octavo día consistirá en dos horas presenciales para las tutorías grupales y, a partir de ese momento, el alumno puede dedicar el tiempo al trabajo final de la asignatura. El resto de actividades no presenciales de esta asignatura se deberán realizar en las semanas posteriores a la impartición de la misma dentro del periodo de no presencialidad entre asignaturas.

      En el caso de alumnos que no puedan seguir la asignatura presencialmente, se recomienda que estudien el material de teoría y hagan las prácticas siguiendo una distribución de horas similar a la mostrada para el calendario presencial. Para realizar las prácticas se debe disponer de una serie de herramientas que se pueden instalar siguiendo las instrucciones de este wiki.