تيراغريد

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

كان مشروع TeraGrid عبارة عن بنية تحتية للحوسبة الشبكية في مجال العلوم الإلكترونية ، تجمع الموارد في أحد عشر موقعًا شريكًا. بدأ المشروع في عام 2001 واستمر من عام 2004 حتى عام 2011.

دمجت شبكة تيراغريد حواسيب فائقة الأداء، وموارد وأدوات بيانات، ومرافق تجريبية. وشملت الموارد قدرة حاسوبية تتجاوز بيتافلوبس، وسعة تخزين بيانات تزيد عن 30 بيتابايت، سواءً عبر الإنترنت أو في الأرشيف، مع إمكانية الوصول السريع إلى البيانات واسترجاعها عبر اتصالات شبكة حاسوبية فائقة الأداء . كما تمكّن الباحثون من الوصول إلى أكثر من 100 قاعدة بيانات متخصصة في مجالات محددة.

تم تنسيق مشروع TeraGrid من خلال مجموعة البنية التحتية للشبكة (GIG) في جامعة شيكاغو ، وذلك بالتعاون مع مواقع مزودي الموارد في الولايات المتحدة.

تاريخ

أصدرت المؤسسة الوطنية للعلوم الأمريكية (NSF) طلبًا لإنشاء "مرفق حاسوبي فائق السرعة موزع" من مدير البرنامج ريتشارد إل. هيلدبراندت. [ 1 ] تم إطلاق مشروع TeraGrid في أغسطس 2001 بتمويل قدره 53 مليون دولار لأربعة مواقع: المركز الوطني لتطبيقات الحوسبة الفائقة (NCSA) في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين ، ومركز سان دييغو للحوسبة الفائقة (SDSC) في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو ، ومختبر أرغون الوطني التابع لجامعة شيكاغو ، ومركز أبحاث الحوسبة المتقدمة (CACR) في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا، كاليفورنيا .

كان التصميم يهدف منذ البداية إلى أن يكون نظامًا مفتوحًا وموزعًا وقابلًا للتوسيع. [ 2 ] في أكتوبر 2002، انضم مركز بيتسبرغ للحوسبة الفائقة (PSC) في جامعة كارنيجي ميلون وجامعة بيتسبرغ إلى شبكة TeraGrid كشريكين رئيسيين جديدين عندما أعلنت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) عن تمويل إضافي بقيمة 35 مليون دولار. وتم تحويل شبكة TeraGrid من خلال مشروع ETF من شبكة مترابطة بأربعة مواقع إلى شبكة أساسية ثنائية المحاور مع نقاط اتصال في لوس أنجلوس وفي مرافق Starlight في شيكاغو .

في أكتوبر 2003، منحت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) مبلغ 10 ملايين دولار لإضافة أربعة مواقع إلى شبكة TeraGrid، بالإضافة إلى إنشاء مركز شبكة ثالث في أتلانتا . وشملت هذه المواقع الجديدة مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL)، وجامعة بيردو ، وجامعة إنديانا ، ومركز تكساس للحوسبة المتقدمة (TACC) في جامعة تكساس في أوستن .

كما أصبح بناء TeraGrid ممكناً من خلال شراكات الشركات مع Sun Microsystems و IBM و Intel Corporation و Qwest Communications و Juniper Networks و Myricom و Hewlett-Packard Company و Oracle Corporation .

اكتمل بناء TeraGrid في أكتوبر 2004، وعندها بدأ مصنع TeraGrid الإنتاج الكامل.

عملية

في أغسطس/آب 2005، مدد مكتب البنية التحتية الإلكترونية المُنشأ حديثًا التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) الدعم لخمس سنوات أخرى بمنحٍ قدرها 150 مليون دولار. وشمل ذلك 48 مليون دولار للتنسيق ودعم المستخدمين لمجموعة البنية التحتية للشبكة في جامعة شيكاغو بقيادة تشارلي كاتليت . [ 3 ] وباستخدام اتصالات شبكية عالية الأداء، ضمّ مشروع TeraGrid حواسيب فائقة الأداء، وموارد وأدوات بيانات، ومرافق تجريبية متطورة في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ويُطلق على العمل المدعوم من المشروع أحيانًا اسم العلوم الإلكترونية . وفي عام 2006، بدأت كلية المعلومات بجامعة ميشيغان دراسةً حول مشروع TeraGrid. [ 4 ]

في مايو 2007، ضمت موارد TeraGrid المتكاملة أكثر من 250 تيرافلوب من القدرة الحاسوبية وأكثر من 30 بيتابايت (كوادريليونات البايت) من سعة تخزين البيانات المتاحة عبر الإنترنت والأرشيفية، مع إمكانية الوصول السريع إليها واسترجاعها عبر شبكات عالية الأداء. وتمكن الباحثون من الوصول إلى أكثر من 100 قاعدة بيانات متخصصة في مجالات محددة. وفي أواخر عام 2009، نمت موارد TeraGrid لتصل إلى 2 بيتافلوب من القدرة الحاسوبية وأكثر من 60 بيتابايت من سعة التخزين. وفي منتصف عام 2009، مددت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) تشغيل TeraGrid حتى عام 2011.

الانتقال إلى XSEDE

تمت الموافقة على مشروع لاحق في مايو 2011. [ 5 ] وفي يوليو 2011، أعلنت شراكة تضم 17 مؤسسة عن بيئة الاكتشافات العلمية والهندسية المتطرفة (XSEDE). وأعلنت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) عن تمويل مشروع XSEDE لمدة خمس سنوات بمبلغ 121 مليون دولار. [ 6 ] قاد جون تاونز مشروع XSEDE في المركز الوطني لتطبيقات الحوسبة الفائقة بجامعة إلينوي [ 6 ] حتى انتهائه في 31 أغسطس 2022، وتلاه برنامج آخر باسم ACCESS. [ 7 ]

بنيان

معدات TeraGrid في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو عام 2007

تُدمج موارد TeraGrid من خلال بنية موجهة نحو الخدمات، حيث يوفر كل مورد "خدمة" تُحدد من حيث الواجهة والتشغيل. تُشغّل الموارد الحاسوبية مجموعة من حزم البرامج تُسمى "برامج وخدمات TeraGrid المنسقة" (CTSS). توفر CTSS بيئة مستخدم مألوفة على جميع أنظمة TeraGrid، مما يُسهّل على العلماء نقل التعليمات البرمجية من نظام إلى آخر. كما توفر CTSS وظائف تكاملية مثل تسجيل الدخول الموحد، وإرسال المهام عن بُعد، ودعم سير العمل، وأدوات نقل البيانات، وغيرها. تتضمن CTSS مجموعة أدوات Globus، وCondor، وبرامج المحاسبة الموزعة وإدارة الحسابات، وبرامج التحقق والتدقيق، ومجموعة من المترجمات، وأدوات البرمجة، ومتغيرات البيئة .

تستخدم شبكة TeraGrid شبكة أساسية مخصصة من الألياف الضوئية بسرعة 10 جيجابت في الثانية، مع مراكز توزيع في شيكاغو ودنفر ولوس أنجلوس. وتتصل جميع مواقع مزودي الموارد بعقدة أساسية بسرعة 10 جيجابت في الثانية. ويمكن للمستخدمين الوصول إلى المنشأة عبر شبكات بحثية وطنية مثل شبكة Internet2 Abilene الأساسية وشبكة National LambdaRail .

الاستخدام

يأتي مستخدمو TeraGrid في المقام الأول من الجامعات الأمريكية، حيث يبلغ عددهم حوالي 4000 مستخدم في أكثر من 200 جامعة. يمكن للباحثين الأكاديميين في الولايات المتحدة الحصول على تخصيصات استكشافية أو تطويرية (تقريبًا بساعات المعالجة المركزية) بناءً على ملخص يصف العمل المطلوب إنجازه. أما التخصيصات الأكثر شمولًا فتتطلب تقديم مقترح يُراجع خلال عملية مراجعة الأقران ربع السنوية. تُدار جميع مقترحات التخصيص عبر موقع TeraGrid الإلكتروني. يختار مقدمو المقترحات التخصص العلمي الذي يصف عملهم بدقة، مما يُمكّن من إعداد تقارير عن تخصيص TeraGrid واستخدامه حسب التخصص العلمي. اعتبارًا من يوليو 2006، كان التوزيع العلمي لتخصيصات TeraGrid واستخدامه كما يلي:

النسبة المئوية المخصصةمستخدم (٪)التخصص العلمي
1923العلوم البيولوجية الجزيئية
1723الفيزياء
1410العلوم الفلكية
1221كيمياء
104بحوث المواد
86الأنظمة الكيميائية والحرارية
77علوم الغلاف الجوي
32الحوسبة العلمية المتقدمة
20.5علوم الأرض
20.5الأنظمة البيولوجية والحرجة
10.5علوم المحيطات
10.5الأنشطة متعددة التخصصات
10.5بحوث الحاسوب والحوسبة
0.50.25علم الأحياء التكاملي وعلم الأعصاب
0.50.25الأنظمة الميكانيكية والإنشائية
0.50.25العلوم الرياضية
0.50.25أنظمة الكهرباء والاتصالات
0.50.25أنظمة التصميم والتصنيع
0.50.25علم الأحياء البيئية

كل فئة من هذه الفئات التخصصية تتوافق مع مجال برنامج محدد من مجالات المؤسسة الوطنية للعلوم .

بدأت شركة TeraGrid منذ عام 2006 بتقديم خدمات متخصصة لتطبيقات محددة لشركاء Science Gateway ، الذين يخدمون (عادةً عبر بوابة إلكترونية) مجتمعات علمية وتعليمية متخصصة في مجالات معينة. وتهدف TeraGrid من خلال برنامج Science Gateways إلى توسيع نطاق الوصول إلى خدماتها بما لا يقل عن عشرة أضعاف، وذلك من حيث عدد العلماء والطلاب والمعلمين القادرين على استخدامها.

مقدمو الموارد

مشاريع مماثلة

مراجع

  1. ↑ مرفق الحوسبة الموزعة على نطاق تيرا (DTF) . المؤسسة الوطنية للعلوم . يناير 2001. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2011 .{{cite book}}تم |work=تجاهله ( مساعدة )
  2. ↑ تشارلي كاتليت (21 مايو 2002). فلسفة تيراغريد: بناء منشأة تيراسكيل مفتوحة وقابلة للتوسيع وموزعة . المؤتمر الدولي الثاني لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات/رابطة مكائن ​​الحوسبة حول الحوسبة العنقودية والشبكة. ص 8. doi : 10.1109/CCGRID.2002.1017101 . ISBN  0-7695-1582-7.
  3. ↑ «جائزة تيراغريد بقيمة 150 مليون دولار تبشر بعصر جديد للحوسبة العلمية» . بيان صحفي . المؤسسة الوطنية للعلوم. 17 أغسطس 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2011 .
  4. ↑ آن زيمرمان؛ توماس أ. فينولت (أغسطس 2008). تقرير دراسة تقييم تيراغريد، الجزء 1: نتائج المشروع (ملف PDF) . المؤسسة الوطنية للعلوم . تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2011 .
  5. ↑ المجلس الوطني للعلوم (26 مايو 2011). "التقرير الموجز لاجتماع 10-11 مايو 2011" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2011 .
  6. ١ ٢ "مشروع XSEDE يُقدّم بنية تحتية سيبرانية متطورة، وخدمات رقمية، وخبرات لعلماء ومهندسي الدولة" . بيان صحفي . المؤسسة الوطنية للعلوم. ٢٥ يوليو ٢٠١١. تاريخ الاطلاع: ٢٣ سبتمبر ٢٠١١ .
  7. ↑ XSEDE (31 أغسطس 2022). "نشكركم على اهتمامكم بـ XSEDE" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2026 .>
  8. ↑ "بيج ريد في جامعة إنديانا" . rt.uits.iu.edu . مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 9 فبراير 2015 .
  9. ↑ «مشروع لوني يحصل على تمويل لأبحاث تيراغريد» (ملف PDF) . بيان صحفي . جامعة ولاية لويزيانا. 9 سبتمبر 2009. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 26 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2011 .
  10. ↑ س. ماتسوكا وآخرون (مارس 2005). "مشروع البحث الياباني لشبكات الحوسبة: NAREGI". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 93 (3): 522-533 . doi : 10.1109/JPROC.2004.842748 . S2CID 22562197 .  
  • موقع TeraGrid الإلكتروني
  • "هندسة تيراغريد" . منتدى تيراغريد . 20 ديسمبر 2007. مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2009. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2011 .