Presentación sobre DCoR (Distributed Computation on Rails). Dentro del ciclor relacionado don el proyecto Zivis (http://zivis.zaragoza.es/ )

1. ¿Me prestas unos ciclos? Hacia el
supercomputador sigiloso
Juan Lupi´n (TheCocktail)
o
JJ Merelo (Universidad de Granada)
Fernando Tricas (Universidad de Zaragoza)
Dpto. de Inform´tica e Ingenier´ de Sistemas del Centro Polit´cnico Superior.
a ıa e
Universidad de Zaragoza, Espa˜a
n
http://www.cps.unizar.es/∼ftricas/
20 de abril de 2007

2. Contenidos
Motivaci´n
o
Antecedentes
Resultados
Futuro?

3. Primeros intentos
The “RSA challenge” published in the August 1977 issue
of Scientific American (in Martin Gardner’s column) is
still open, and the $100 prize offer still stands. This prize
can be won by factoring the RSA modulus published
there, which is:
RSA-129 =
1143816257578888676692357799761466120102182967212423625
http://www.interesting-people.org/archives/interesting-people/199311/msg00077.html
Noviembre 1993

4. Primeros intentos
Rivest estimaba 4 × 1016 a˜os de computaci´n para lograrlo
n o
RSA-129, se factoriz´ el 2 de abril de 1994 (criba cuadr´tica)
o a
C´lculo distribuido (e–mail y ftp)
a
C´digo fuente
o
‘That said, it runs happily on any Unix box with at least 8Mb
of physical memory.’
Unos 600 computadores

5. Por si alguien quiere comprobarlo
1143816257578888676692357799761466120102182
9672124236256256184293570693524573389783059
7123563958705058989075147599290026879543541
=
34905295108476509491478496199038
98133417764638493387843990820577
×
32769132993266709549961988190834
461413177642967992942539798288533
————————————————
http://www.revistasic.com/revista40/agorarevista 40.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/RSA-129

6. Supercomputadores
1942 Atanasoff-Berry Computer (ABC). 30 OPS Iowa State
University, Ames, Iowa, USA
1944 Flowers Colossus 5 kOPS Post Office Research Station,
Dollis Hill
1946 UPenn ENIAC 100 kOPS Aberdeen Proving Ground,
Maryland, USA
1961 IBM 7030 “Stretch” 1.2 MFLOPS Los Alamos National
Laboratory, New Mexico, USA
1964 CDC 6600 3 MFLOPS Lawrence Livermore National
Laboratory, California, USA
1969 CDC 7600 36 MFLOPS
FLOPS: Floating Point Operations Per Second

7. (M´s) Supercomputadores
a
1976 Cray-1 250 MFLOPS Los Alamos National Laboratory,
New Mexico, USA (80+ sold worldwide)
1984 M-13 2.4 GFLOPS Scientific Research Institute of
Computer Complexes, Moscow, USSR
1985 Cray-2/8 3.9 GFLOPS Lawrence Livermore National
Laboratory, California, USA
1997 Intel ASCI Red/9152 1.338 TFLOPS Sandia National
Laboratories, New Mexico, USA
2005, IBM Blue Gene/L, 280.6 TFLOPS. Lawrence Livermore
National Laboratory, California, USA (Actual Primero en el
top500) 131072 procesadores.

8. ¿Y nosotros?
En Espa˜a: quinto supercomputador del mundo en el
n
Barcelona Supercomputing Center Spain MareNostrum -
BladeCenter JS21 Cluster, PPC 970, 2.3 GHz, Myrinet IBM.
10240 procesadores. 62.63 TFlops.
Tambi´n: 34 CeSViMa - BSC Spain BladeCenter JS20 Cluster,
e
PPC 970, 2.2 GHz, Myrinet IBM. 2408 procesadores. 14TFlops

9. Visto de otra forma . . .
Al principio eran computadores con procesadores escalares
r´pidos
a
En los 70: computadores con procesadores vectoriales
En los 80: unos cuantos procesdores vectoriales (4–16)
Fin 80–90: Sistemas masivamente paralelos (miles de CPUs
‘normales’)
Hoy: procesadores normales en configuraciones ‘especiales’
El ultimo del top500 tiene 800 procesadores y 2736.9 TFlops
´
(500 Telecommunication Company United States Blade Cluster
BL-20P, Pentium4 Xeon 3.06 GHz, Gig-Ethernet Hewlett-Packard)

10. ¿Y en mi casa?
http://www.codinghorror.com/blog/archives/000823.html

11. Resolver los problemas ‘a trozos’
¿Puede tener sentido resolver algunos problemas usando
procesadores de la gente?
SETI@home
P´blico el 17 de mayo de 1999
u
An´lisis de se˜ales recibidas en el radiotelecopio de Arecibo
a n
Berkeley Open Infrastructure for Network Computing
Supercomputador voluntario de prop´sito ‘general’
o
435,000 computadores, 521 TFlops (12 marzo de 2007)
Un mont´n de proyectos . . .
o

12. Y claro . . .
Supercomputador ciudadano
Confinamiento de part´
ıculas en un campo magn´tico
e

13. Adem´s . . .
a

14. De hecho, los ‘malos’ tambi´n
e
CIH (1998) de 20 a 80 millones de d´lares.
o
Melissa (1999) 300 a 600 millones de d´lares
o
ILOVEYOU (2000) de 10 a 15 billones de d´lares
o
Code Red (2001) 2.6 billones de d´lares.
o
SQL Slammer (2003), 500000 servidores. Poco da˜o porque
n
era s´bado.
a
Blaster (2003)
SoBig (agosto 03) de e 5 a 10 billones de d´lares y m´s de un
o a
mill´n de ordenadores infectados.
o
1 mill´n de copias de ´l mismo en las primeras 24 horas.
o e
Bagle (2004) Muchas variantes
Sasser (2004) suficientemente destructivo como para colgar
algunas comunicaciones satelites de agencia francesas.
Tambien consigui´ cancelar vuelos de numeros compa˜ias
o n
a´reas.
e
No necesitaba acciones por parte del usuario para propagarse.

15. ¿Qu´ pas´ con ellos?
e o
Comercializaci´n
o
Botnets, ‘llaves mano’ para
Molestar
Phising
Robar
...

16. La gente est´ dispuesta . . .
a
Bit´coras (blogs), wikis, fotos, v´
a ıdeos . . . web 2.0 . . . compartir
Incluso hay iniciativas que tratan de sacar partido de ello
http://www.mturk.com/mturk/welcome
http://answers.yahoo.com/

17. Y otras mas voluntariosas
Por unos motivos . . .
O por otros:

18. Sin embargo . . .
Algunos problemas:
Hay que instalar un programa
¿Se podr´ hacer de otra forma?
ıa

19. Antecedentes
Parasitic computing, Albert-Laszlo Barabasi
Constru´ paquetes ‘especiales’ y utilizaban el checksum para
ıan
hacer c´lculos
a
Computaci´n par´sita, computaci´n sigilosa: el usuario ni siquiera
o a o
se entera.

20. ¿C´mo?
o
¡El navegador!
Instalado de manera universal
Programable:
JavaScript(95 %), Java (94 %) (thecounter.com)
Flash (98.3 %) Seg´n Adobe. Otros hablan de 70-90 %
u
Hasta en los tel´fonos
e

21. AJAX
Asynchronous JavaScript And XML
XHTML y CSS para la presentaci´n
o
Document Object Model (DOM) al que se accede mediante
Javascript (dinamismo)
XMLHttpRequest (permite intercambio as´
ıncrono de
informaci´n)
o
XML es el formato de intercambio de informaci´n (aunque se
o
pueden usar otros)

22. Ajax
XMLHttpRequest
Desarrollado por Microsoft para Oulook Web Access 2000
(Internet Explorer 5.0)
Mozilla lo incorpor´ en la 1.0 en 2002
o
Los dem´s poco despu´s
a e

23. Ajax
http:
//www.adaptivepath.com/publications/essays/archives/000385.php
Ajax: A New Approach to Web Applications, Jesse James Garrett

24. Javascript
Lenguaje de programaci´n interpretado
o
Netscape Communications (2.0)
1997 est´ndar ECMA (ECMAScript). Luego ISO.
a

25. Ruby on Rails
Entorno de desarrollo ´gil
a
Ruby, AJAX y base de datos
Paradigma Modelo/Vista/Controlador
Controlador: procesa y responde a los eventos (el usuario hace
algo)
Modelo: representaci´n (almacenamiento) de los datos (el
o
controlador accede al modelo, manipula los datos)
Vista: representaci´n de los datos (se obtienen los datos del
o
modelo y se muestran)

26. DCoR
Distributed Computation on Rails
RoR para computaci´n distribuida (con AJAX)
o
C´lculos en el cliente y en el servidor
a
Probar si es factible (y razonable)
http://rubyforge.org/projects/dconrails/

27. Se busca: un problema
Algoritmos gen´ticos
e
1. Una poblaci´n de individuos
o
2. Se les asigna una aptitud (‘fitness’)
3. Se eligen unos cuantos de ellos
4. Se cruzan (combinando las caracter´ ısticas de los ‘padres’)
Tambi´n mutaciones
e
5. Volvemos a empezar . . .
Acabar´ cuando . . . (tantas veces, o la soluci´n parece buena)
a o

28. ¿Y por qu´?
e
La evaluaci´n de la poblaci´n es un proceso desacoplado (y
o o
desacoplable)

29. ¿C´mo
o
El ‘voluntario’ visita la p´gina
a
Empieza a solicitar individuos para evaluar
Env´ los resultados y pide m´s
ıa a
El servidor:
Realiza el torneo entre los individuos disponibles, eligiendo los
mejores
Env´ individuos a los que lo solicitan
ıa

30. Algunas medidas. M´quina virtual
a

31. Algunas medidas. Navegadores

32. Algunas medidas. ¿C´mo escala?
o

33. Algunas conclusiones
La idea es posible
Hay muchos par´metros variables (y no podemos elegir)
a
Convendr´ mejorar la parte del servidor
ıa

34. Trabajo futuro
Probar . . .
Java, Flash, . . . (ponga su tecnolog´ del lado del cliente
ıa
favorita sobre la l´ınea de puntos
El servidor: RoR nos ha ayudado en la prueba de concepto
¿seremos fieles?
Si: hay que mejorar la concurrencia
No: ¿ideas?
Los c´lculos. Ahora, s´lo se eval´an el fitness de los individuos
a o u
en el cliente, lo dem´s lo hace el servidor. ¿Ideas?
a

35. ¡Buscamos gigantes!