То чи є GRID в Україні?

Євген МАРТИНОВ, доктор фізико-математичних наук, завідувач лабораторії ґрід-обчислень у фізиці Інституту теоретичної фізики ім.М.Боголюбова,
Сергій СВИСТУНОВ, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник лабораторії ґрід-обчислень у фізиці Інституту теоретичної фізики ім.М.Боголюбова

З великим зацікавленням прочитали ми статтю «Grid як четвертий етап розвитку інформатизації» («ДТ», №8, 2007 р.). У ній зроблено стислий огляд тих національних і міжнародних ґрід­проектів, які вже працюють або створюються в різних країнах. У цілому наведений матеріал хоча й неповно, проте дає уявлення про стан ґріду у світі.

А ось те, що викладено в наступному розділі статті — «Grid в Україні», дивує. З публікації професора А.Петренка можна дійти висновку, що Україна — це ґрідівська цілина. Весь світ, принаймні десятки країн, успішно розвиває і впроваджує ґрід­технології в науку, виробництво, бізнес, медицину та освіту, а в Україні — затишшя. І лише фахівці НТУУ КПІ, вивчивши проблему, пропонують себе українській науковій спільноті в ролі провідників у світ нових технологій. Виявляється, в НТУУ КПІ вже підготовлено проект UGRID — Gridінфраструктури України, понад те — існує національна програма, в якій передбачено розвиток ґрід­технологій.

Справді, таку програму затвердив КМ України, але в ній співвиконавцями й відповідальними за впровадження визначені МОН і НАН України. Вочевидь, підставою для претензій фахівців НТУУ КПІ на керівну роль у впровадженні ґрід-технологій є недавно створений у цьому університеті великий обчислювальний кластер. Проте наявність кластера — лише одна з необхідних умов для участі в ґрід-організації, але цього замало. Ми впевнені, фахівцям із київського політеху добре відомо, що найближчим часом в Інституті кібернетики НАН України почне працювати потужніший, ніж у КПІ, кластер. Може, у КПІ чи в когось з учасників проекту вже є і працює ґрід?

Тому хотілося б відновити пріоритети й висвітлити реальний стан справ із ґрід-технологіями в Україні.

Перший ґрід-кластер в Україні був створений групою фізиків із ННЦ ХФТІ 2002 року. Проте досі з низки об’єктивних причин (зокрема через слабкість інтернет-каналів) він пов’язаний із російським ґрідом (конкретно — з Об’єднаним інститутом ядерних досліджень, Дубна).

Восени 2004 року фахівці Інституту теоретичної фізики (ІТФ) спільно з працівниками Обчислювального центру Київського національного університету імені Тараса Шевченка побудували експериментальну ґрід-платформу з двох серверів.

На початку 2005 року завдяки зусиллям тоді народного депутата України академіка НАН України І.Юхновського, який відразу сприйняв і активно підтримав ідеї ґрід-технологій, ІТФ одержав велике фінансування і наприкінці року побудував ґрід-кластер із десяти двопроцесорних серверів. З 1 квітня 2006 року ІТФ отримав швидкісний доступ в Інтернет, і отже, у ґрід, через оптоволоконний канал (2Мбіт/с, тепер — 8Мбіт/с). З боку ЦЕРНу було проведено повномасштабне тестування обох кластерів (ІТФ і КНУ), їх включили в офіційні обчислювальні ресурси AliEn-Grid і WLCG.

З ініціативи ІТФ, у 2005 році відбулося засідання координаційної ради з інформатизації НАН України, на якій вперше було представлено проект впровадження ґрід-технологій у НАН України. Проект схвалили, доручили розробити відповідну програму.

Слід підкреслити, що ініціативна група фізиків ІТФ на чолі з директором інституту академіком А.Загороднім і професором Г.Зінов’євим із самого початку вирішила не замикатися на побудові ґрід-кластеру для своїх вузькоспеціальних інтересів. Ми залучили до ґрід-технологій учених різних спеціальностей, насамперед астрономів і біологів, і маємо намір залучати не лише їх. Проте вважали і вважаємо, що почати потрібно із застосування ґрід-технологій до наукових проблем, а вже потім впроваджувати їх в інші сфери діяльності.

У ЦЕРНі відбулося засідання комітету WLCG, на якому (знову ж, з ініціативи ІТФ) Україна в особі Національної академії наук стала повноправним членом цієї організації. ЦЕРН і НАН України підписали меморандум про порозуміння.

Наприкінці 2006 року було побудовано нові ґрід-кластери в Інституті клітинної біології і генетичної інженерії (ІКБГІ), Інституті мікробіології та генетики (ІМБГ) і Головній астрономічній обсерваторії (ГАО). Посилили й модернізували кластери в ІТФ, ХФТІ (Харківському фізико-технічному інституті) і в ІФКС (Інституті фізики конденсованих систем). Тепер на кластері ІТФ щодня, крім задач співробітників інституту, розв’язується до 50 задач, які надходять із ЦЕРНу та країн—учасників AliEn-grid (на знімку з комп’ютерного дисплея показано карту моніторингу цього ґріду та кількість задач, які обчислювалися на кластері ІТФ у момент копіювання зображення). В ІТФ створено лабораторію ґрід-обчислень у фізиці. Фактично зусиллями співробітників саме цієї лабораторії створено перший ґрід-сегмент НАНУ, який об’єднав кластери ІТФ, ІКБГІ, ІМБГ, ГАО і КНУ. У березні-квітні до цього сегменту буде підключено Інститут кібернетики, який зголосився виділити частину ресурсів нового кластеру для використання у ґріді, Інститут космічних досліджень та львівський ІФКС.

Планами на 2007 рік перед­бачено (для цього уже виділено фінансування) реалізацію наступного етапу програми «Впровадження ґрід-технологій і створення кластерів у НАН України»: створення восьми нових ґрід-кластерів в академічних інститутах Києва, Харкова, Дніпропетровська.

Слід відзначити дуже важливу складову ґрід-інфраструктури — швидкісні оптоволоконні канали. Цю частину роботи успішно виконує УАРНЕТ, який не лише створює й експлуатує магістральні оптоволоконні канали (наприклад, Київ—Львів із виходом у Польщу, Київ—Харків із пропускною здатністю 2.5Гбіт/с), а й прокладає оптоволоконні лінії до конкретних інститутів. Якщо заплановану на нинішній рік роботу буде виконано своєчасно, до ґрід-мережі НАН України під’єднають і ХФТІ, який міститься у П’ятихатках, за 15 км від Харкова, а також Радіоастрономічний інститут та Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України.

Таким чином, цей далеко не повний перелік зробленого в НАНУ за останні три роки свідчить: ґрід-сегмент в Академії наук — не плани і проекти, а система, що вже працює й розвивається. Академічна ґрід-інфраструктура дозволяє активізувати міжнародні зв’язки інститутів НАН України. Крім згаданого співробітництва з ЦЕРНом, є й виконується угода ГАО з AstroGrid-D (Німеччина), ведуться роботи з проекту віртуальної астрофізичної лабораторії «Інтеграл» (ІТФ—КНУ— Університет Женеви, Швейцарія), готуються спільні проекти з біології.

Тепер, маючи створений ґрід-сегмент і практичний досвід роботи у ґрід-мережі (а не тільки проекти й плани), ми з повною на те підставою і відповідальністю пропонуємо всім українським організаціям та окремим ентузіастам, зацікавленим у розвитку і використанні ґрід-технологій, об’єднати зусилля й ліквідувати відставання України від інших країн на цьому напрямі. Безперечно, Україна має для цього і інтелектуальний, і матеріальний потенціал.