В университете "Дубна"

Созданная в Дубне система распределенных вычислений помогает искать новые лекарства.

Первым проектом, реализованным в 2003 году в рамках программы развития Дубны как наукограда Российской Федерации, стало создание в городе единой образовательно-информационной сети: магистральный опто-волоконный канал передачи данных объединил компьютерные классы школ и Университета "Дубна". Помимо широких возможностей применения современных информационных технологий в процессе обучения, единая сеть создала основы и для развития суперкомпьютинга - создания системы распределенных вычислений для решения сложных масштабных задач, которые не под силу отдельным компьютерам. Вторым большим шагом на этом пути стал ввод в 2005 году волоконно-оптического канала связи между Москвой и Дубной пропускной способностью 2,5 Гигабит в секунду. Этот проект был реализован ФГУП "Космическая связь" совместно с Объединенным институтом ядерных исследований.

С 27 по 29 октября 2006 года в Дубне проходил первый эксперимент по вычислениям, связанным с поиском новых лекарств: с помощью созданной единой сети (точнее, ее части, включающей 124 компьютера) впервые решалась реальная задача, позволяющая добиться резкого снижения стоимости разработок остро необходимых людям лекарственных средств.

Итоги эксперимента комментирует проректор Университета "Дубна" по телекоммуникационной и инновационной деятельности кандидат технических наук Юрий Крюков:

- Мы уже, наверное, года три говорим о том, что после создания магистрального канала, который объединяет школы города и университет "Дубна", у нас появилась потенциальная возможность использовать вычислительные ресурсы компьютерных классов для создания своего рода супермашины, которая имела бы высокую производительность. Все эти годы мы занимались разработками, связанными с созданием такого устройства, и сегодня испытательные работы уже позади. Совместно с Научно-исследовательским институтом вычислительной техники при МГУ мы провели первый реальный опыт по обработке вычислений, связанных с поиском новых лекарств от болезней, от которых сегодня остро страдает человечество.

Речь идет о поиске лекарственных препаратов, которые могут взаимодействовать с живыми структурами и каким-то образом воздействовать на них: либо убивать ненужные клетки, либо поддерживать нужные. Таким образом, появляется возможность резко уменьшить стоимость подобных разработок. Это был первый опыт таких вычислений.

Эксперимент был назначен на пятницу 27 октября. С утра была поставлена задача, и в течение трех суток проводились непрерывные вычисления. 124 компьютера с памятью более чем 1 Гигабит и процессорами порядка 2 Гигагерц каждый выполняли эту задачу.

Центральной организацией в проведении этого опыта являлся МГУ: биологический факультет разработал соответствующее программное обеспечение для проведения таких расчетов. Мы же предоставляли свои вычислительные ресурсы.

Одновременно с проведением подобных расчетов компьютерные классы работают в стандартном режиме, решают свои задачи пользователи - студенты и школьники. И основной нашей задачей было не просто объединить компьютеры в общую систему, в кластер, а сделать так, чтобы работа этого кластера была незаметной для пользователей. Это была тяжелая задача, и в целом по результатам эксперимента она реализована.

Можно ли сказать, что ГРИД-сегмент заработал в Дубне?

Мы сегодня говорим о распределенных вычислениях. ГРИД же предполагает возможность задействования этого вычислительного устройства любым пользователем на Земле. То есть: пользователь запускает задачу, а ГРИД сам определяет, где есть свободные ресурсы - где-то в Америке или в России, в Дубне, неважно, - и распределит эту задачу для ее решения. Вот это ГРИД, то есть автоматическое нахождение и распределение ресурсов, неважно каких - вычислительных ресурсов, емкости на жестких дисках, - это все делает ГРИД. Мы же пока делали вычислитель, который в будущем станет его частью. То есть создание ГРИД-сегмента это следующий этап. Но мы уже, по крайней мере, умеем считать. И это большой шаг вперед.

Параллельно у нас сегодня ведутся работы (пока тоже в экспериментальном плане) по предоставлению уже не вычислительных мощностей, а емкости на жестких дисках. Это тоже очень серьезная задача, поскольку вычислительные проблемы связаны в основном с решением научных задач, а мы не должны забывать и о массовом потребителе. Что сегодня востребовано на этом уровне? Связь, информационные источники, телевидение и т.д. Распределенные системы в будущем будут представлять уникальную систему, позволяющую, например, организовать просмотр видеоинформации "по требованию", то есть именно той, которая нужна пользователю в данный момент (в отличие от телевизионной программы, где все расписано по времени), решить проблему одновременного доступа большого количества пользователей к хранящейся видеоинформации. Сегодня наши ребята активно занимаются такими задачами, для некоторых из них это предмет кандидатской диссертации. Поэтому будут приложены усилия к тому, чтобы это реально сделать и продумать эффективность решений.

Вы делаете эти работы сами или в содружестве с кем-то?

Эти работы ведутся, в основном, в содружестве с Объединенным институтом ядерных исследований. Кстати, в эксперименте 27-29 октября было запущено и 17 вычислительных узлов в ОИЯИ - в компьютерных классах учебного центра, который существует на базе Лаборатории информационных технологий. И я не могу сказать, что это только локальная задача, потому что все проблемы мы решаем совместно.

Вера ФЕДОРОВА