1. GRID COMPUTING
Cesar Alberto Casado De los Santos.
09-0684.
Sección 03
Fundamento Tecnologia de la información
Natanael Geronimo

2. La Grid Computing es una tecnología innovadora que permite utilizar de forma
coordinada todo tipo de recursos (entre ellos cómputo, almacenamiento
y aplicaciones específicas) que no están sujetos a un control centralizado. En este
sentido es una nueva forma de computación distribuida, en la cual los recursos pueden
ser heterogéneos (diferentes arquitecturas, supercomputadores, clusters...) y se
encuentran conectados mediante redes de área extensa (por ejemplo Internet).
Desarrollado en ámbitos científicos a principios de los años 1990, su entrada al mercado
comercial siguiendo la idea de la llamada Utility computing supone una revolución que
dará mucho que hablar.
El término grid se refiere a una infraestructura que permite la integración y el uso colectivo
de ordenadores de alto rendimiento, redes y bases de datos que son propiedad y están
administrados por diferentes instituciones. Puesto que la colaboración entre instituciones
envuelve un intercambio de datos, o de tiempo de computación, el propósito del grid es
facilitar la integración de recursos computacionales. Universidades, laboratorios de
investigación o empresas se asocian para formar grid para lo cual utilizan algún tipo
de software que implemente este concepto.
Historia
Con el paso del tiempo, el desarrollo del hardware llevó a la mejora y abaratamiento de
este, dando paso a tecnologías que antes era impensable emplear, debido a costes o el
bajo rendimiento que ofrecían, como lo eran los clusters. Los clusters surgieron como
una nueva alternativa muy recomendable en el campo de la computación, tanto paralela
como distribuida. Consiste en unir un conjunto de computadores personales o estaciones
mediante una red (LAN, SAN, etc.). Su principal ventaja es la mejor relación de coste a
rendimiento, sin embargo la gran demanda tanto de computación como de espacio y
gestión de almacenamiento requeridos por un gran número de aplicaciones que

3. gestionan grandes cantidades de datos y han de hacerlo de forma eficiente y sencilla,
exige el uso de nuevas tecnologías, como es el caso de la computación grid o grid
computing.
¿Qué es?
Llamamos grid al sistema de computación distribuido que permite compartir recursos
no centrados geográficamente para resolver problemas de gran escala. Los recursos
compartidos pueden ser ordenadores (PC, estaciones de trabajo,
supercomputadoras, PDA, portátiles, móviles, etc),software, datos e información,
instrumentos especiales (radio, telescopios, etc.) o personas/colaboradores.
La computación grid ofrece muchas ventajas frente a otras tecnologías alternativas. La
potencia que ofrecen multitud de computadores conectados en red usando grid es
prácticamente ilimitada, además de que ofrece una perfecta integración de sistemas y
dispositivos heterogéneos, por lo que las conexiones entre diferentes máquinas no
generarán ningún problema. Se trata de una solución altamente potente y flexible, ya
que evitarán problemas de falta de recursos (cuellos de botella) y nunca queda obsoleta,
debido a la posibilidad de modificar el número y características de sus componentes.
Estos recursos se distribuyen en la red de forma transparente pero guardando unas
pautas de seguridad y políticas de gestión de carácter tanto técnico como económico.
Así pues, su objetivo será el de compartir una serie de recursos en la red de manera
uniforme, segura, transparente , eficiente y fiable, ofreciendo un único punto de acceso
a un conjunto de recursos distribuidos geográficamente en diferentes dominios de
administración. Esto nos puede llevar a pensar que la computación Grid permite la
creación de empresas virtuales. Es importante saber que una grid es un conjunto de
maquinas distribuidas que ayudan a mejorar el trabajo sobre software pesados

4. Actualidad
Existen muchos proyectos que han sido desarrollados en esta línea, tales
como Edonkey, Emule o Limewire. Se trata de programas para compartir datos a nivel
mundial entre diferentes máquinas. Las grid y Peer-to-peer (P2P) tienen mucho en
común y especialmente la idea básica de compartición de recursos. Entre las
características diferentes podemos ver la P2P como más anónima y generalizada en
ordenadores de usuarios de Internet, mientras que las grids nacen de una estructura de
nodos más controlada y jerarquizada en centros científicos. Una primera experiencia
fue GriPhyN, para unir nodos en el proceso de físicas de altas energías en Estados
Unidos.
Otro proyecto también muy usado es SETI@home. Éste cuenta con miles de PC
repartidos por Internet que ceden tiempo de susprocesadores, ciclos de proceso
desocupados, para analizar señales buscando patrones inteligentes extraterrestres. Sin
embargo, su uso destaca también en los centros de investigación desde finales
del 1990 en proyectos que van desde Física de Partículas a Astrofísica o
inclusoBiología. En Europa con el apoyo de proyectos de CERN (Centro Europeo
Investigación Nuclear) y el programa marco europeo se creó el software y red EDG
(grid de datos europea). El uso de la computación grid en estos campos ha supuesto una
mejora exponencial en los últimos años.
Las empresas e instituciones que han participado en el desarrollo de estas tecnologías
quieren entrar cuanto antes en una etapa de explotación comercial. Empresas
como Microsoft y Sun Microsystems se han dado cuenta de la importancia que tendrá a
medio plazo ofrecer grid a sus clientes. Destacamos el papel de IBM invirtiendo en grid
como plataforma para ofrecer a sus clientes las ventajas como ahorro de tiempo y
recursos económicos.
Existen varias soluciones comerciales en forma de empresas, por ejemplo:
*La Enterprise Grid Alliance (EGA): se crea en California, en abril de 2004, por un
grupo de empresas líderes en tecnología para desarrollar soluciones comerciales-
empresariales de informática distribuida y para acelerar el despliegue de esta tecnología

5. en las empresas. Es un consorcio abierto enfocado en el desarrollo y promoción de
soluciones de mallas empresariales.
*Sun Microsystems: el software Grid Engine de Sun hace más fácil agregar máquinas
al grid y automáticamente toma ventaja de la energíaincrementada, por lo que ahorra
tiempo y recursos a través de un grid rápido, eficiente y confiable para el manejo y
despliegue.
*Andago: con el objetivo de acercar la tecnología grid a los entornos industriales y de
negocio, Andago añadió a su oferta de soluciones su experiencia en proyectos Grid.
Existen diversos middleware con capacidades y funcionalidades muy variadas que, en
función de la complejidad, servicios ofrecidos y dimensión de la red grid a implantar, se
seleccionará la opción idónea. Las soluciones middleware, todas ellas de código abierto,
utilizadas (por ejemplo por Andago) son: EGEE para grandes proyectos, Globus
Solutions para proyectos medios, Grid Engine para pequeñas implantaciones.
Características
 Capacidad de balanceo de sistemas: no habría necesidad de calcular la capacidad
de los sistemas en función de los picos de trabajo, ya que la capacidad se puede
reasignar desde la granja de recursos a donde se necesite;
 Alta disponibilidad. con la nueva funcionalidad, si un servidor falla, se reasignan
los servicios en los servidores restantes;
 Reducción de costes: con esta arquitectura los servicios son gestionados por
"granjas de recursos". Ya no es necesario disponer de "grandes servidores" y
podremos hacer uso de componentes de bajo coste. Cada sistema puede ser
configurado siguiendo el mismo patrón; Se relaciona el concepto de grid con la
nueva generación de Internet. El nuevo protocolo de Internet IPv6 permitirá trabajar
con una Internet más rápida y accesible. Una de las ideas clave en la superación de
las limitaciones actuales de Internet IPv4 es la aparición de nuevos niveles de

6. servicio que harán uso de la nueva capacidad de la red para intercomunicar los
ordenadores.
Este avance en la comunicación permitirá el avance de las ideas de grid computing al
utilizar como soporte la altísima conectividad de Internet. Es por ello que uno de los
campos de mayor innovación en el uso del grid computing, fuera de los conceptos de
supercomputación, es el desarrollo de un estándar para definir los Grid Services frente a
los actuales Web Services.
Desventajas
No obstante, la computación grid presenta algunos inconvenientes que deben
solucionarse. Estos problemas son:
 Recursos heterogéneos: la computación grid debe ser capaz de poder manejar
cualquier tipo de recurso que maneje el sistema, si no resultará totalmente inútil.
 Descubrimiento, selección, reserva, asignación, gestión y monitorización de
recursos son procesos que deben controlarse externamente y que influyen en el
funcionamiento del grid.
 Necesidad de desarrollo de aplicaciones para manejar el grid, así como
desarrollo de modelos eficientes de uso.
 Comunicación lenta y no uniforme.
 Organizativos: dominios de administración, modelo de explotación y costes,
política de seguridad...
 Económicos: precio de los recursos, oferta/demanda...
Ventajas y requisitos [editar]
En definitiva, grid supone un avance respecto a la World Wide Web:
El World Wide Web proporciona un acceso transparente a información que está
almacenada en millones de ordenadores repartidos por todo el mundo. Frente a ello, el
grid es una infraestructura nueva que proporciona acceso transparente a potencia de

7. cálculo y capacidad de almacenamiento distribuida por una organización o por todo el
mundo.
Los requisitos que debe cumplir cualquier grid son:
Los datos deben compartirse entre miles de usuarios con intereses distintos. Se deben
enlazar los centros principales de supercomputación, no sólo los PC. Se debe asegurar
que los datos sean accesibles en cualquier lugar y en cualquier momento. Debe
armonizar las distintas políticas de gestión de muchos centros diferentes. Debe
proporcionar seguridad.
Y los beneficios que se obtienen:
 Proporciona un mecanismo de colaboración transparente entre grupos dispersos,
tanto científicos como comerciales.
 Posibilita el funcionamiento de aplicaciones a gran escala.
 Facilita el acceso a recursos distribuidos desde nuestros PC.
 Todos estos objetivos y beneficios se engloban en la idea de "e-Ciencia".
Estos beneficios tendrán repercusión en muchos campos:
 Medicina (imágenes, diagnosis y tratamiento).
 Bioinformática (estudios en genómica y proteómica).
 Nanotecnología (diseño de nuevos materiales a escala molecular).
 Ingeniería (diseño, simulación, análisis de fallos y acceso remoto a instrumentos
de control).
 Recursos naturales y medio ambiente (previsión meteorológica, observación
del planeta, modelos y predicción de sistemas complejos).
La tecnología derivada del grid abre un enorme abanico de posibilidades para el
desarrollo de aplicaciones en muchos sectores. Por ejemplo: desarrollo científico y
tecnológico, educación, sanidad, y administración pública.