Auf dieser und den folgenden Seiten finden Sie einführende Texte zu wesentlichen Themen rund um Grid-Computing, wie z.B. Konzepte, Architektur etc. Außerdem können Sie sich über verschiedene Grid-Middlewares informieren und Anwendungsbeispiele aus mehreren D-Grid Projekten ansehen.

Grid-Computing: EDV der nächsten Generation

Ein wesentlicher Grund für die Vernetzung von EDV-Anlagen war die Forderung der EDV-Anwender, Arbeitsumgebungen nutzen zu können, die auf mehrere EDV-Anlagen verteilt sind. Es gab dafür viele Argumente:

  • Ein Anwender benötigt EDV-Ressourcen, die er selbst vor Ort nicht hat, Daten, die auf externen Speichersystemen liegen, Anwendungsprogramme, die nicht auf dem eigenen Arbeitsplatzrechner installiert sind oder Rechner- und Speicherkapazitäten jenseits der eigenen Möglichkeiten.
  • Eine Gruppe von Anwendern teilt sich EDV-Ressourcen zu einem gemeinsamen Zweck.
  • Durch die Bereitstellung zentraler EDV-Ressourcen für viele Anwender soll die Wirtschaftlichkeit gesteigert oder ermöglicht werden.
  • Ein Anbieter hat EDV-Ressourcen, die er anderen Anwendern zur Verfügung stellen kann.

In geschlossenen Anwendergruppen oder innerhalb einer geschlossenen Organisation sind solche verteilten EDV-Arbeitsumgebungen deshalb seit vielen Jahren üblich und nicht mehr wegzudenken. Voraussetzung dafür ist jedoch ein geregeltes Nutzer- und Rechtemanagement, das in diesen Umgebungen vorhanden ist.

Die Zukunft verteilter EDV-Anwendungen

Grid-Computing behandelt die Organisation solcher verteilten EDV-Arbeitsabläufe im verallgemeinerten Sinn. So wie im World Wide Web Daten und Informationen angeboten, verknüpft und ausgetauscht werden, sollen beim Grid Computing - als Weiterentwicklung des World Wide Web - beliebige EDV-Dienste auf vernetzten, voneinander unabhängigen EDV-Anlagen bereitgestellt und verknüpft werden. Der Start eines Programmes, die Nutzung einer besonderen Hardware oder die Ablage von Daten erfolgt über das Netz in einer einheitlichen Technik. Der Anwender sieht dabei kein Netz von einzelnen EDV-Anlagen mehr, sondern eine einzige große virtuelle Anlage, die alle benötigten Dienste anbietet. Der Zugriff auf die angebotenen Dienste und deren Verknüpfung erfolgt über offene technische Spezifikationen, die in Form von Grid-Middleware-Systemen implementiert sind. Die Dienste selbst werden im Allgemeinen von unabhängigen Betreibern angeboten und verwaltet. Der Nutzer greift darauf ebenso einfach und selbstverständlich zu wie auf die Energieversorgung aus der Steckdose.

Eine richtungsweisende Zukunftstechnologie

Die Idee des Grid-Computing ist mittlerweile 10 Jahre alt und wird seitdem als richtungsweisende Technologie national und international gefördert. In Deutschland fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Zusammenarbeit mit Wissenschaft und Wirtschaft in der Deutschen Grid-Initiative (D-Grid) seit 2005 aktiv den Aufbau einer Grid-Computing Infrastruktur. Unter dem Dach von D-Grid beschäftigen sich derzeit (Stand November 2008) 20 Projekte mit dem Aufbau und der Nutzung von Grid-Techniken. Das Anwendungsspektrum geht von der Physik und den Ingenieurwissenschaften bis zur Medizin, Finanzdiensten und Geisteswissenschaften. Im Zuge der aktuellen D-Grid 3 Initiative sollen gemeinsame Projekte von Wirtschaft und Wissenschaft gefördert werden, die den Aufbau neuartiger, professioneller, nachhaltiger und nutzerfreundlicher Grid-Dienste unterstützen. Die Zuverlässigkeit und Funktionalität von Grid-Diensten soll verbessert werden und disziplinübergreifende Basisdienste aus dem Bereich der Wissenstechnologien sollen entwickelt werden.

Die Zukunft hat bereits begonnen

Aktuell gibt es die ersten technischen Lösungen für den Betrieb einer Grid-Infrastruktur. Die Nutzung dieser Techniken ist im internationalen Vergleich unterschiedlich. Die meisten Nutzer sind bislang noch vornehmlich Wissenschaftler, die auf die neuen Möglichkeiten des Grid-Computing angewiesen sind. Grid-Nutzer schließen sich zu Virtuellen Organisationen zusammen, die themenspezifisch gebildet werden. Für jede Virtuelle Organisation gibt es Ansprechpartner, die auch über den Zugang zu der Organisation entscheiden. Die Autorisierung und Authentisierung für den Zugang zu einer Virtuellen Organisation erfolgt über Nutzerzertifikate. Jeder Virtuellen Organisation sind EDV-Ressourcen zugeordnet, auf die die Mitglieder der Organisation zugreifen können.

Die Frage ist nicht, ob sondern wann Grid-Computing kommt

Diskutiert wird heute nicht mehr über die Frage, ob Grid-Computing sich durchsetzen wird, sondern wann es etabliert sein wird. Die Frage ist berechtigt, denn der Aufbau einer allgemeinen Grid-Infrastruktur ist mit sehr vielschichtigen Problemen verbunden: Die technischen Protokolle für Grid-Netze müssen aufgestellt und umgesetzt werden, Sicherheitsfragen wollen gelöst werden, Autorisierungs- und Authentisierungsverfahren müssen eingeführt, Abrechnungs- und Bezahlungsverfahren entwickelt werden, Rechtsfragen müssen gelöst werden und neue Geschäftsmodelle entstehen. Die Lösung dieser Probleme wird mit Veränderungsprozessen in der wissenschaftlichen Arbeit und der Wirtschaft verbunden sein, die durchaus vergleichbar sind mit der Einführung des World Wide Web vor fast 20 Jahren.