Agregación de infraestructuras computacionales usando técnicas de meta-planificación centradas en el usuario

• Autores: Jose Carlos Blanco Real
• Directores de la Tesis: Antonio Santiago Cofiño González (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Número de páginas: 129
• Títulos paralelos:
  • Aggregation of computing infrastructures by using user-centerd meta-scheduling techniques
• Tribunal Calificador de la Tesis: Bryan Lawrence (presid.) , Enol Fernández del Castillo (secret.) , Jesús Fernández Fernández (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen
  • español

    La comunidad científica en la actualidad se caracteriza por la gran demanda de capacidad de cálculo y almacenamiento. Tradicionalmente, las comunidades científicas han resuelto este tipo de necesidades mediante sus propios sistemas de cálculo y almacenamiento (ordenadores personales, workstations, clusters…), con el consiguiente esfuerzo adicional y el coste añadido de recursos materiales y humanos. Esta coyuntura además puede suponer una limitación para la realización de tareas y proyectos que demandan gran capacidad de cálculo. Por ejemplo, la ejecución de modelos numéricos de predicción meteorológica requiere una infraestructura de supercomputación, sólo al alcance de muy pocas instituciones.

    Una alternativa a los recursos privados, son el uso de e-Infraestructuras distribuidas geográficamente a nivel nacional e internacional como RES (Red Española de Supercomputación), EGI (European Grid Initiative) o PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Estas infraestructuras no sólo proveen a los investigadores de recursos HPC (computación de altas prestaciones) y HTC (computación de alta productividad), si no que también ofrecen sistemas de almacenamiento de datos, instrumentación avanzada y repositorios, todos ellos unidos entre sí mediante servicios y redes de alto rendimiento con el objetivo de mejorar la productividad en la investigación y permitir avances que de otro modo no serían posibles. Sin embargo, el acceso, gestión y uso de estos recursos suele suponer un esfuerzo añadido a la propia investigación, propiciando que muchos investigadores no usen nuevas infraestructuras. De hecho, otra demanda actual de la comunidad investigadora es la gestión eficiente e integradora de estos recursos para centrar sus esfuerzos en la investigación, y no en los diversos requisitos para acceder a los mismos.

    En esta Tesis se aplican técnicas para la agregación de recursos computacionales con un diseño centrado en el usuario, mediante herramientas de meta-planificación aplicadas a la ejecución de tareas computacionales. Estas herramientas se caracterizan por ofrecer al usuario final un acceso único y transparente a diferentes infraestructuras computacionales. El objetivo es que el usuario pueda disponer de un conjunto agregado de recursos que abarque desde los suyos personales hasta las grandes infraestructuras a las que pueda tener acceso.

    La comunidad científica actual necesita disponer de una herramienta capaz de proveer de un entorno que harmonice tareas tales como: el descubrimiento de recursos, ejecución y supervisión de trabajos, transferencia y gestión de datos remotos sin necesidad de modificar la infraestructura computacional existente. Para este fin, se plantearán los requerimientos y las especificaciones de diseño que intenten cubrir las necesidades de la comunidad científica. Estas técnicas además han de garantizar una implementación estable, escalable y robusta que cumpla los requerimientos a establecer. El resultado que se pretende obtener es dotar a la comunidad científica de un entorno con un alto grado de accesibilidad y usabilidad, para la ejecución de trabajos en todos los recursos de computación disponibles, sin importar su tipo, simplificando el acceso a los mismos para llevar a cabo sus trabajos de forma eficiente y productiva.

  • English

    The scientific community is currently characterized by the high demand for calculation and storage capacity. It has addressed these kind of needs by the use of private calculation and storage systems (PCs, workstations, clusters...), involving considerable effort in terms of computing resources and manpower costs, hindering certain tasks and projects that require high capacity calculation resources. For instance, the execution of numerical weather prediction models requires supercomputing infrastructures available to very few institutions.

    This thesis aims to apply techniques to aggregate computational resources with a user-centered design, employing meta-scheduling tools to execute computational tasks. These tools offer end users unique and transparent access to different computer infrastructures, with the goal of providing the user with the capacity to aggregate resources such as private computing resources or large infrastructures.