اینترنت 2- ابر رایانه ای قدرتمند

با ورود فن آوری جدید 'Grid' یا 'اینترنت2' به عرصه‌ی ارتباطات، اینترنت دیگر به وسیله‌ای برای ارسال ایمیل و یا داشتن وب سایت خلاصه نمی‌شود. بلکه با ایجاد امکان استفاده ازمنابع سخت‌افزاری سایر کامپیوترها، رایانه‌ی خانگی را به ابر قدرتی بی‌رقیب مبدل کرده است. این سیستم در واقع مجموعه‌ای از نرم افزارها، سخت افزارها و جریان‌های اطلاع رسانی است، که به کاربر امکان استفاده‌ی کامل و همزمان از بانک‌های اطلاعاتی پراکنده را می‌دهد. کافیست با دانلودکردن یک محافظ نمایشگر مخصوص، به‌ کامپیوترهای شخصی خود اجازه دهیم، که وقتی از آن استفاده نمی‌کنیم؛ به ‌شبکه‌ی جهانی متصل، و به ‌سیستم‌های بزرگ تحقیقاتی اجازه دهد از منابع آزاد و بدون استفاده‌‌ی سیستم آن استفاده کنند. تصور کنید که اگر از منابع سخت‌افزاری این همه کامپیوتر غیرفعال استفاده شود، و همه را بتوان در یک کامپیوتر جمع کرد، چه دستگاه پرقدرتی به‌دست خواهد آمد.

تکنولوژی Grid' 'که در سال 1996 اولین گام‌های آن درجهت اینترنت نسل بعد برداشته شد، حاصل تلاش دسته جمعی دولت آمریکا، دانشگاه‌ها و مراکز علمی و نیز شرکت‌های خصوصی‌ای نظیر 'لوسنت، سیسکو و لورتل' است. این پدیده با برخورداری از بهترین و سریع‌ترین امکانات جست و جو ، سرعت بسیار بالا و داشتن امکانات قوی برای هر نوع تحقیق علمی، جایگزین درست اینترنت در پنج سال آینده خواهد بود.

از سال 1996 'گرید'ها ارتباطات بسیار سریعی را میان دانشکده‌ها، مراکز آموزشی، صنعتی و دولتی به منظور ایجاد قابلیت عظیم شبکه‌ای جهت پژوهش و توسعه، امکان آزمودن محصولات فیبری و 'روتر'ها و ایجاد سرویس‌های جدید شبکه و نرم افزارهای مربوط به اینترنت استاندارد فعلی فراهم کرده‌اند.

ایجاد ارتباط دوسویه از راه دور از جمله ویژگی‌های کلیدی این فن‌آوریست که آن را به یک رسانه‌ی آموزشی قدرتمند تبدیل کرده است. این ویژگی منحصربه‌فرد، کارایی بسیار بالایی را برای سازمان‌ها و مؤسسات تحقیقاتی، سازمان‌های انرژی اتمی، بخش‌های مرتبط با فیزیک، شیمی و زیست شناسی به‌همراه داشته است. به‌عنوان مثال درعلم پزشکی، قابلیت تصویربرداری سه بعدی از مغز و معاینه تخصصی پزشکی از راه دور، در حوزه‌ی اخترشناسی قابلیت کنترل تلسکوپ از راه دور و مشاهده‌ی اطلاعات دریافت شده از طریق آن، در بخش سرگرمی، ارائه‌ی تصاویر ویدئویی پیشرفته دیجیتال به صورت ارتباط دو طرفه، و در بخش آموزش از راه دور نیز، ایجاد امکانات آموزشی میان مؤسسات مختلف جهان و کنش بی‌درنگ بین دانشجویان و اساتید، از جمله کاربردهای تجربی قابل انجام از طریق این فن‌آوریست.

سه نوع اصلی این پدیده‌ی تکنولوژیک 'گرید'های اطلاعاتی ، 'گرید'های جوینده‌ی منابع و 'گرید'های محاسباتی به شمار می‌آیند. 'گرید'های اطلاعاتی یا Data Grid'' کار ذخیره سازی اطلا‌عات و سپس ارائه آن به کاربران را به‌عهده دارند. کاربران این سیستم‌ها بدون آگاهی از موقعیت جغرافیایی و مکانی این اطلاعات، قابلیت دسترسی به آن را دارند. فرض کنید دو دانشگاه در دو سوی دنیا بر روی یک مطلب علمی ‌مشترک تحقیق می‌کنند. هر یک از آن‌ها اطلاعات خاص خود را ذخیره و قابلیت دسترسی یکدیگر را به ‌برخی از ‌این اطلاعات (نه تمامی‌آن) فراهم می‌کنند. این دانشگاه‌ها می‌توانند از یک 'Data Grid' استفاده و اطلاعات خود را با ضریب امنیتی بالایی با هم به‌اشتراک بگذارند. در این نوع 'گرید' دستگاه‌های متصل به‌سیستم، نیاز به‌قدرت زیاد ندارند و فقط مسئول به ‌اشتراک گذاشتن اطلاعات هستند. اما 'گرید'های محاسباتی یا Computational' 'Grid از آن جا که نیاز زیادی به ‌قدرت پردازنده‌ها دارند، باید از ماشین‌هایی با قدرت بسیار بالا استفاده کنند. سیستم‌های جوینده منابع یا 'Scavenging Grid' نیز نوع دیگری از 'گرید' است؛ که به ‌صورت مداوم به‌دنبال ظرفیت‌ها، منابع آزاد و چرخه‌ی پردازنده (CPU Cycle) کامپیوترهای متصل به 'گرید' است؛ تا از این منابع با کسب اجازه‌ی قبلی صاحبان این کامپیوترهای شخصی، استفاده بهینه کند.

با استفاده از Grid Computing'' در یک سازمان یا مؤسسه بزرگ می‌توان از منابع بی‌‌استفاده کامپیوترهای سازمان، استفاده مطلوبی داشت؛ و در عین حال سرعت پردازش اطلاعات در سیستم‌هایی که با کمبود حافظه مواجهند را جبران نمود. از طرف دیگر، سرعت نرم‌افزارهایی که از این منبع بزرگ سخت‌افزاری استفاده می‌کنند، بسیار بالا خواهد بود. درنتیجه می‌توانیم نرم‌افزارهایی با قابلیت‌های بالاتر فراهم و منابع بیشتری را در اختیار استفاده‌کنندگان قرار دهیم.

'گرید'های محاسباتی مزایای زیادی برای مدیران و برنامه‌نویسان به همراه دارد. آنان با دسترسی آسانتر به اطلاعات قادر به اجرای برنامه‌هایی خواهند شد، که نیاز به ‌حافظه زیادی دارد. ‌سازمان‌ها و شرکت‌های بزرگی که دربخش IT'' سرمایه گذاری قابل توجهی کرده‌اند نیز، حداکثر استفاده را از سیستم های خود به‌کار خواهند گرفت.

یکی از قدرتمند‌ترین ابزارهای ایجاد کنترل و مدیریت سیستم‌های 'گرید'، ابزار 'Globus ' است. این پروژه که از سال 2003 به‌صورت عملی در آمد، حاصل تلاش مشترک محققان و برنامه‌نویسان 'گرید' در سراسر دنیاست. امنیت، مدیریت منابع و مدیریت دقیق اطلاعات از جمله خدمات اصلی این ابزار است.

چنانچه نرم‌افزار یا مجموعه‌ای از نرم‌افزارها بخواهند از 'گرید' استفاده کنند، مسئله به‌اشتراک گذاشتن اطلاعات، تکه تکه کردن این اطلاعات، ‌انتقال آن با امنیت کامل و مدیریت این اطلاعات کار دشوار و حائز اهمیتی است. درواقع کاربر 'گرید' فقط اطلاعاتی را وارد می‌کند؛ و نمی‌داند در داخل سیستم چه می‌گذرد. در نتیجه این سیستم‌ها باید طوری این کار را انجام دهند، که کاربران بدون نگرانی از انتشار اطلاعات سری خود یا
بروز اشتباه درمحاسبات، به آن اعتماد کنند. همچنین آنان باید از دسترسی به‌منابع خود در سیستم، اطلاع حاصل کنند و بدانند کدام کاربر به ‌اطلاعات آن‌ها دسترسی دارد. سرعت این سیستم‌ها نیز نکته‌ی حائز اهمیت دیگر‌ی است. اگر سیستم‌های 'گرید' از سرعت کافی برخوردار نباشد، بدون شک دلسردی کاربران را به همراه خواهد داشت.

در مجموع به نظر می‌رسد دانشگاه‌ها تنها واجدین شرایط برای تعیین اهداف 'اینترنت2' یا 'Grid technology' هستند. چرا که آنها هم متقاضی انواع کاربردهای آن و هم تأمین کننده‌ی افراد مستعد برا ی این پروژه هستند. مأموریت‌های تحقیقاتی و آموزشی دانشگاه‌ها به‌طور روزافزون نیازمند تشریک مساعی پرسنل و سخت افزارهایی است، که در سراسر کشور پراکنده‌اند و این دقیقاً همان وظیفه‌ای است که کاربر اینترنت2 بدنبال آن است. در عین حال، افراد مستعد و متخصص در زمینه کامپیوتر و شبکه، در دانشگاه‌های عضو اینترنت 2 بسیار زیادند. دانشگاه‌ها در واقع تاریخ طولانی مدتی در توسعه‌ی شبکه‌های تحقیقاتی پیشرفته و به کارگماری آن‌ها داشته‌اند. به‌طوریکه ترکیب نیازها و منابع، مجموعه‌ی کاملی را برای توسعه‌ی‌ قابلیت‌های نسل جدید اینترنت فراهم کرده است.

در حال حاضر بنیاد ملی علوم آمریکا، صاحب یکی از بزرگترین رایانه‌های شبکه‌ای دنیا به نام 'Teragrid' است. بنیاد مذکور اخیراً با اختصاص بودجه‌ای معادل 150 میلیون دلار، عمر کاری این ابر رایانه را 5 سال دیگر تمدید کرده است. 'تراگرید' ازبه‌هم پیوستن 16 ابررایانه در سراسر آمریکا ایجادشد. این سیستم قادر است 50 تریلیون محاسبه را در هر ثانیه انجام دهد. دانشمندان از این ابررایانه درعلوم پزشکی، شبیه سازی، نحوه‌ی تا خوردن و خم شدن مولکول‌های پروتئین، پیش بینی زمین لرزه و نیز تغییرات اوضاع جوی استفاده می‌کنند.

پروژه‌ی دیگر، SETI@home (Search for Extra Terrestrial Intelligence) به معنای جستجو برای یافتن هوش فرازمینی است؛ که از سال 1999 شروع شد؛ و تا زمان دسترسی به اهداف خود، یعنی پیدایش نشانه‌های موجودات فرازمینی ادامه خواهد یافت. در این پروژه حدود 4/5 میلیون کامپیوتر از سراسر دنیا به هم پیوسته‌اند. به این ترتیب بزرگترین ابرکامپیوتر و نیز بزرگترین پروژه‌ی 'Grid Computing' جهان را تشکیل داده‌اند. سرعت کاری این کامپیوتر 70 ترافلاپس (70 میلیارد عملیات ممیز شناور در ثانیه) است. به گفته‌ی دکتر 'دن ورتیمر' مدیر پروژه‌ی SEREDID' ' و دانشمند ارشد پروژه‌ی مذکور، در مصاحبه‌ی اختصاصی با ماهنامه شبکه، برای مشارکت در پروژه و یافتن موجودات هوشمند فرازمینی کافیست، یک کامپیوتر در خانه، محل کار یا مدرسه که به اینترنت هم متصل است داشته باشید. با دریافت برنامه‌ی محافظ صفحه نمایش مخصوص پروژه که از نشانی http://seti.berkeley.edu قابل دانلود است؛ به خیل عظیم پردازش کنندگان اطلاعات پروژه 'SETI ' خواهید پیوست. در واقع با اجازه‌ی دارنده‌ی کامپیوتر و در زمان‌های بیکاری کامپیوتر، داده‌ها به نام شما پردازش و به دانشگاه برکلی بازمیگردد. شاید شما نخستین کسی باشید که علائم مربوط به هوش فرازمینی را یافته اید!!

امروزه ، با آنکه امکاناتی برای ایجاد آرایه‌های کامپیوتری در سیستم عامل‌هایی چون 'Linux' ازمدتها پیش درنظر گرفته شده است؛ اما شرکت‌هایی مانند 'مایکروسافت' و 'اوراکل' به‌تازگی ضرورت روی آوردن به اینگونه فن‌آوری‌ها را احساس کرده‌اند! مایکروسافت در 'Windows Server 2003 ' امکاناتی برای 'Cluster' سازی حداکثر 8 کامپیوتر را پیش‌بینی کرده است. طبق آخرین اطلاعات، 'اوراکل' پیش‌بینی کرده است، طی 3 تا 5 سال آینده استفاده از تکنولوژی جدید آن شرکت در زمینه‌ی Grid Computing'' که به همراه Oracle 10g'' ارائه می‌گردد، کاملاً رایج شود. سخنگوی این شرکت با شعار '10 برابر توانایی پردازشی با یک دهم هزینه'، اعلام کرد؛ انتظار می‌رود در این مدت نیمی از استفاده کنندگان 'اوراکل' از فن آوری ' 'Grid Computingاستفاده کنند.

از سوی دیگر شرکت 'سان مایکروسیستم' تصمیم دارد دو سرویس جدید خود، یعنی نرم‌افزار تبدیل متن به صوت مناسب برای 'پادکستینگ' و دیگری تبدیل فایل‌های اطلاعاتی به فرمت 'open document' را با استفاده از فن‌آوری 'گرید' به کاربران عرضه کند.

درحال حاضر در بسیاری از محافل اطلاعاتی و مراکز 'IT' کشور صحبت از محاسبات شبکه‌‏ای یا ''Grid Computing است. اما این اصطلاح هنوز برای بسیاری از کاربران ناشناخته باقی مانده است. از آنجا که به موجب آخرین آمارهای منتشر شده کاربران اینترنت در کشورما 4/39 درصد از کل کاربران خاورمیانه را شامل می‌شود (خبرگزاری ایسنا) ؛ لازم است که مدیران 'IT' به جای خرید و انبار کامپیوترهای گران‌قیمت، اندکی از زمان پرارزش خود را صرف مطالعه‌ی تکنولوژی‌های جدید کنند. با توسعه‌ی اینترنت، نیاز به سرویس دهنده‌های پرقدرت‌تر افزایش می‌یابد. به این ترتیب استفاده از کامپیوترهای قوی و گرانقیمت الزاماً بهترین راه‌ حل نیست. فراموش نکنیم که 'Google' با 'گرید'ی معادل 15000 کامپیوتر شخصی به مراجعه کنندگان خود سرویس می‌دهد.

منابع:

- www.gridcomputingplanet.com/features/article.php/3396741
- www.itiran.com/?type=article&id=6903
- www.teragrid.org/about
- www.gridcomputing.com