«Балтик Грид Вторая Фаза»

В апреле 2010 г. завершился двухлетний проект «Балтик Грид Вторая Фаза», финансируемый Европейской комиссией по линии 7-й Рамочной программы ЕС. Наряду с 12 научно-исследовательскими организациями из Беларуси, Литвы, Латвии, Эстонии, Польши, Швеции и Швейцарии в нем участвовала Национальная академия наук Беларуси, представляемая Объединенным институтом проблем информатики (ОИПИ).
Цель проекта состояла в том, чтобы с помощью грид-технологий создать в нашей стране и Прибалтике совместимую с общеевропейской инфраструктуру для электронной науки. Ее наличие обеспечивает научным учреждениям региона доступ к консолидированным высокопроизводительным компьютерным ресурсам Беларуси, государств Балтии и Европы, формирует условия для эффективного ведения совместной научно-исследовательской деятельности на международном уровне. Поставленная цель достигнута посредством решения ряда задач. Во-первых, организована безопасная, надежная и ошибкоустойчивая грид-инфраструктура. Во-вторых, созданы компьютерные ресурсы, специально предназначенные для применения во многих научных дисциплинах.
В-третьих, привлечен широкий круг пользователей, которым оказана учебная и техническая помощь.
Для того чтобы оценить значимость достигнутого результата, нужно представить, что такое грид-инфрастуктура. Прежде всего, это распределенная программно-аппаратная компьютерная среда с принципиально новой организацией вычислений и управлением потоками заданий и данных, предназначенная для объединения вычислительных мощностей различных учреждений. Более того, на основе грид-технологий формируются региональные, национальные и даже международные компьютерные инфраструктуры, создавая объединенные глобальные интернациональные ресурсы, предназначенные для решения крупных научно-технических задач. Употребление в названии проекта слова «грид» объясняется некоторой аналогией с электрическими сетями (от англ. power grid — «энергосеть»), предоставляющими всеобщий доступ к своим мощностям. Как и в электросетях, в грид-инфрастуктуре интегрируется большой объем географически удаленных компьютерных ресурсов, причем пользователю не важно, где находятся необходимые именно ему.
Важнейший компонент грид-инфраструктуры — промежуточное программное обеспечение, которое управляет заданиями, обеспечивает безопасный доступ к данным большого объема в универсальном пространстве имен, перемещает и тиражирует данные с высокой скоростью из одного узла в другой и синхронизирует удаленные копии. Пользователям гарантирован надежный и сравнительно простой доступ к вычислительным грид-структурам и устрой¬ствам хранения и обработки данных.
Существует несколько направлений использования грид-инфрастуктуры. Она позволяет эффективно вовлекать ресурсы в выполнение небольших задач с утилизацией временно простаивающих компьютерных ресурсов, проводить распределенные супервычисления, решение очень крупных задач, требующих огромных процессорных ресурсов, памяти. С ее помощью можно производить вычисления с большими объемами географически распределенных данных, например, в метеорологии, астрономии, физике высоких энергий, а также коллективные вычисления, в которых одновременно принимают участие пользователи из различных организаций.
В современный лексикон уже прочно вошло понятие «добавленная польза». Проект «Балтик Грид Вторая Фаза» стал приносить ее с самого начала осуществления. К тому же он оказывал значительное влияние на интенсификацию интеграционных процессов и укрепление международных связей в сфере информационно-коммуникационных технологий. С мая 2008 г. белорусская научно-образовательная компьютерная сеть «Баснет» (структурное подразделение ОИПИ) — член Трансъевропейской ассоциации исследовательских и образовательных сетей TERENA, с апреля 2009 г. — участник крупного проекта 7-й Рамочной программы ЕС по созданию международной инновационной, мультидоменной, гибридной сетевой инфраструктуры GЙANT-III. В том же году созданный на базе ОИПИ удостоверяющий центр национальной грид-сети стал аккредитованным членом европейского уполномоченного органа EUgridPMA, обеспечивающего соблюдение правил функционирования европейских инфраструктур подобного рода. Центр обеспечивает работу системы открытых ключей, что необходимо для безопасного использования и предоставления грид-ресурсов в республике. Общепризнанной метрикой востребованности грид-среды является количество применяемых в ней сертификатов: с 2008 г.
для белорусских ученых и инженерно-технических работников их выдано более 250. Это важный индикатор высоких темпов роста и спроса на грид-технологии в нашей стране. Для сравнения: в Литве и Латвии вместе взятых за тот же период выдали вдвое меньше сертификатов. Однако, по оценкам экспертов Еврокомиссии, усредненный результат прибалтийских стран и Беларуси, представители которых успешно завершили проект 7-й «Балтик Грид Вторая Фаза», очень хорош даже на фоне флагманов грид-технологий — Великобритании, Германии и Италии.
Участие в международных проектах позволяет не только привлекать валютное финансирование в белорусские организации, но и способствует расширению кругозора и повышению мотивации отечественных разработчиков. Они не только непосредственно вовлечены в обсуждение и решение наиболее актуальных проблем в области информационно-коммуникационных технологий, но и сотрудничают по другим научным дисциплинам. Создание грид-инфраструктуры, совместимой с общеевропейской, дает нашим ученым дополнительные козыри и при подаче заявок на участие в совместных международных проектах в таких бурно развивающихся областях, как биоинформатика, вычислительная химия, инженерные науки, материаловедение, физика высоких энергий, астрофизика, физика ядерного синтеза, геофизика, биология и медицина, науки о Земле, мультимедийные средства и др. Современные исследования принято проводить с активным применением мощных компьютерных ресурсов. Наиболее громкий проект, в основе которого лежит использование грид-технологий, осуществляется на базе научно-исследовательского центра Европейского совета ядерных исследований с помощью самой крупной экспериментальной установки в мире — Большого андронного коллайдера, на котором проводятся эксперименты по поиску бозона Хиггса. Потребности в компьютерных ресурсах для подобных изысканий небывало высоки: каждый год производятся и обрабатываются десятки петабайтов данных. Ни один вычислительный центр не может работать с такими объемами информации, а грид-инфраструктура распределяет нагрузку между разными вычислительными центрами и позволяет ученым во всем мире вместе решать важнейшие задачи. Среди других научных применений грид-технологий — исследования сложных клеток, моделирование процессов в них, расчеты динамики темной энергии, предсказание структуры белков, изучение загрязнения атмосферы, поиск новых методов лечения и разработка лекарственных препаратов. Стоит заметить, что подходы и методики, используемые в одной дисциплине, могут задействоваться в различных областях, даже таких как экономика и финансы.
Успешное завершение проекта «Балтик Грид Вторая Фаза» повысило уровень доверия Еврокомиссии к отечественной науке, стало веским основанием для привлечения белорусских ученых к выполнению новых программ в дальнейшем. По мнению экспертов Еврокомиссии, грид-инфраструктура Беларуси готова к тому, чтобы устойчиво функционировать и развиваться согласованно с общеевропейской. Чтобы обеспечить централизованную координацию этого процесса, с мая 2010 г. запущен новый четырехлетний проект EGI-InSPIRE, финансируемый по линии 7-й Рамочной программы ЕС, в котором ОИПИ является полноправным партнером и бенефициаром. Участие в нем наряду с организациями, представляющими практически все государства Европы, а также США и некоторые страны Азии, способствует открытию доступа нашим ученым к мировым информационно-коммуникационным ресурсам, дает новый толчок развитию научно-образовательных связей за рубежом, содействует участию отечественных учреждений в новых международных научных и образовательных проектах.