МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени
Факультет компьютерных наук и информационных технологий
УТВЕРЖДАЮ
_______________________
"_____"__________________20___ г.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение в GRID-технологии
Направление подготовки
010300 – Фундаментальная информатика и информационные технологии
Профиль подготовки
Информатика и компьютерные науки
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Саратов
2011
1. Цели освоения дисциплины.
Целями освоения дисциплины «Введение в GRID-технологии» являются знакомство с GRID-технологиями, изучение основных поняний концепции GRID, архитектуры и базовых инструментальных средств.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Профессиональный цикл. Базовая часть» ФГОС-3 и является частью модуля «Параллельное и распределенное программирование».
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные у обучающихся в результате изучения дисциплин «Введение в информационные технологии», «Параллельные вычисления», «Технология параллельных и распределенных вычислений». Дисциплина логическую и содержательно-методическую взаимосвязь с другой дисциплиной модуля «Параллельное и распределенное программирование» – «Архитектура распределенных приложений».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
Данная дисциплина способствует формированию следующих компетенций:
способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);
способность профессионально решать задачи производственной и технологической деятельности с учетом современных достижений науки и техники, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования; разработку математических, информационных и имитационных моделей по тематике выполняемых исследований; создание информационных ресурсов глобальных сетей, образовательного контента, прикладных баз данных; разработку тестов и средств тестирования систем и средств на соответствие стандартам и исходным требованиям; разработку эргономичных человеко-машинных интерфейсов (в соответствии с профилизацией) (ПК-2);
способность применять на практике международные и профессиональные стандарты информационных технологий, современные парадигмы и методологии, инструментальные и вычислительные средства (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-7);
детальное знание парадигм и методологий программирования, особенностей языков программирования общего и специального назначения, наиболее широко используемых средств программирования (ПК-18);
способность квалифицированно применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, методологии системной инженерии, системы автоматизации проектирования, электронные библиотеки и коллекции, сетевые технологии, библиотеки и пакеты программ, современные профессиональные стандарты информационных технологий (ПК-27);
способность решать задачи производственной и технологической деятельности на высоком профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования; разработку математических, информационных и имитационных моделей по тематике выполняемых опытно-конструкторских работ и проектов; создание информационных ресурсов глобальных сетей, образовательного контента, прикладных баз данных; разработку тестов и средств тестирования систем и средств на соответствие стандартам и исходным требованиям; разработку эргономичных человеко-машинных интерфейсов в соответствии с профилизацией (ПК-28);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:
· основные принципы GRID-технологии;
· назначение GRID-технологии;
· архитектуру существующих GRID-систем;
· стандартные компоненты GRID;
уметь:
· использовать GRID для выполнения заданий при решении профессиональных задач;
· отслеживать состояние GRID-системы;
· оценивать показатели GRID-системы;
владеть:
· навыками пользования GRID-системы для решения профессиональных задач;
4. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часа.
№ п/п | Раздел дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) | |||
Лек | Лаб | Сам | ||||||
1 | Введение в гриды | 8 | 1 | 1 | 3 | 4 | ||
2 | Архитектура грид-систем | 8 | 2 | 1 | 3 | 4 | ||
3 | Стандарты, используемые для построения гридов | 8 | 3 | 1 | 3 | 4 | ||
4 | Вопросы безопасности в гриде | 8 | 4 | 1 | 3 | 4 | ||
5 | Информационная система грида | 8 | 5 | 1 | 3 | 4 | ||
6 | Система учета ресурсов | 8 | 6 | 1 | 3 | 4 | ||
7 | Взаимодействие с локальными ресурсами | 8 | 7 | 1 | 3 | 4 | ||
8 | Управление данными в гриде | 8 | 8-9 | 2 | 6 | 8 | Контрольная работа №1 (на 9 неделе) | |
9 | Виртуальные организации и управление ими | 8 | 10 | 1 | 3 | 4 | ||
10 | Взаимодействие пользователей с сервисами грида | 8 | 11 | 1 | 3 | 4 | ||
11 | Примеры гридов | 8 | 12 | 1 | 3 | 8 | ||
12 | Заключение. Будущее грида | 8 | 13 | 1 | 3 | 4 | Контрольная работа №2 (на 13 неделе) | |
Промежуточная аттестация | Зачет | |||||||
Итого | 13 | 39 | 56 |
Введение в гриды
Высокопроизводительные вычисления. Распределенные вычисления и их классификация. Грид — технология распределенных вычислений. Задачи, на решение которых ориентирован грид. Типы гридов.
Архитектура грид-систем
Цели и особенности построения гридов. Интерфейс пользователя, виртуальные организации. Локальные ресурсы и их типы. Система безопасности. Информационная система и система учета ресурсов. Система управления и планирования грида.
Стандарты, используемые для построения гридов
OGSA — Открытая архитектура грид-сервисов. WSRF — Веб-сервисная архитектура ориентированная на ресурсы. HTTP, SOAP.
Вопросы безопасности в гриде
Особенности вопросов безопасности в гриде. Обзор алгоритмов шифрования. Алгоритмы шифрования с несимметричными ключами. Инфраструктура управления ключами PKI, стандарт X.509. Использование несимметричных ключей в качестве электронной подписи.
Информационная система грида
Задачи информационной системы в гриде. GLUE scheme - XML стандарт описания ресурсов в гриде. Взаимодействие ИС с другими системами грида.
Система учета ресурсов
Вопросы учета использования ресурсов в гриде.
Взаимодействие с локальными ресурсами
Типы локальных ресурсов в гриде. Менеджеры локальных ресурсов. Взаимодействие менеджера локальных ресурсов с системами грида.
Управление данными в гриде
Распределенный хранилища файлов. SRMv2. DPM, dCache. Взаимодействие системы управления данными с другими системами грида.
Виртуальные организации и управление ими
Понятие о виртуальной организации. Структура ВО. Сервер управления ВО.
Взаимодействие пользователей с сервисами грида
Интерфейс пользователя. Подготовка задания пользователя. Запуск задания и контроль процесса его выполнения в гриде.
Примеры гридов
EGEE/WLCG — грид, ориентированный на обработку с больших объемов экспериментальных данных для физики высоких энергий. UNICORE — вычислительный грид для суперкомпьютерных вычислений. Инструментальный набор для построения гридов Globus Toolkit 4.
Заключение. Будущее грида.
5. Образовательные технологии
При проведении занятий по данному курсу используются следующие активные и интерактивные формы: организация дискуссий и обсуждений спорных вопросов, использование метода мозгового штурма, использование мультимедийных презентаций.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
а) основная литература:
1. , , Крюков в грид-технологии. [Электронный ресурс] НИИЯФ МГУ. 2007. http://dbserv. sinp. *****:8080/sinp/files/pp-832.pdf
б) дополнительная литература:
2. , Крюков -технологии: современное состояние и перспективы на будущее [Электронный ресурс]©*****::Интернет-Университет Информационных Технологий - дистанционное образование, http://www. *****/video/67/.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
· лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием с выходом в Интернет,
· компьютерные классы с программным обеспечением под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 или Linux с подключением к Internet, рассчитанные на обучение группы студентов из 8 – 12 человек, удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям;
· Веб браузер (Internet Explorer, FireFox), Bash/Putty.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению 010300 Фундаментальная информатика и информационные технологии и профилю подготовки Информатика и компьютерные науки.
Автор Зав. кафедрой | ___________ |
Программа одобрена на заседании базовой кафедры «Технологии программирования» от «15» апреля 2011 года, протокол
Заведующий базовой кафедрой «Технологии программирования» | ___________ | |
Декан факультета КНиИТ, Доцент | ___________ |
