سرویس اطلاعات گرید: یک نرم افزار است که اطلاعات مربوط نرم افزارها، سرویسها و سختافزارهایی که در محیط گرید شرکت کردهاند را نگهداری میکند. این نرم افزار میتواند به صورت تنها و یا توزیع شده پیادهسازی شود. به علاوه، خدماتی مثل انقیاد، کشف، مراجعه و محافظت دادهرا فراهم میکند[20].
ماتریس تخمین زمان اجرا (ETC) : ماتریسی است n در m که n تعداد کارها و m تعداد ماشینها میباشد. در این ماتریس تخمینی از زمان اجرای هر کار روی هر منبع وجود دارد. شکل 2-3 یک نمونه از ماتریس ETC را نشان میدهد.
شکل ‏23 نمونهی ماتریس ETC
2-8 مزایای اجرای موازی
در صورت استفاده از گرید به جای منابع تک و جداگانه میتوانیم به مزیتهایی که در زیر به آنها اشاره شده است دست پیدا کنیم:
استفادهی موثر و بهینه از منابع: با استفاده از این امکان گرید میتوان به جای استفاده از یک منبع پرکار برای پردازش کلیه کارها از چندین منبع با بار متعادل استفاده کرد. اما این عمل به دو پیش شرط نیاز دارد. اول اینکه کارها باید قابلیت اجرا از راه دور را داشته باشند، مثلا نباید به دادههای روی ماشین اصلی وابسته باشد و دوم اینکه ماشینهای دیگر باید ویژگیهای سخت افزاری و نرم افزاری مورد نیاز کار مورد نظر را داشته باشد.
قابلیت اجرای موازی کارها: یکی از کاربردهای گرید، انجام محاسبات سنگینی است که قابلیت موازیسازی را دارند. این مورد در علوم مختلفی از قبیل بیولوژی، مدلسازی اقتصادی، اکتشاف نفت، انیمیشنسازی و … کاربرد دارد. ویژگی مشترک این کاربردها اجرای برنامهها به صورت موازی در کامپیوترهای مختلف است.
سازمانهای مجازی: در محیط گرید میتوان محیطی را فراهم کرد که سازمانها و شرکتهای مختلف که دارای اهداف مختلفی هستند با یکدیگر همکاری کنند. البته سیستمهای توزیع شده هم تاکنون تا حدودی به این هدف نزدیک شده اند اما، محاسبات گرید با تعریف استانداردهایی، اشتراک گذاری منابع در محیطهای ناهمگن را نیز امکان پذیر کرده است (شکل2-4).
شکل ‏24 مجازی سازی منابع ناهمگن توسط گرید [2]
دسترسی به منابع بیشتر: گرید علاوه بر پردازنده و حافظه، دسترسی به منابع دیگر را نیز فراهم میکند. به عنوان مثال اگر کاربری نیاز به پهنای باند بیشتری برای استفاده از اینترنت داشته باشد میتواند با تبدیل کارها به ریزکارها و ایجاد اتصال جداگانه به ماشینهای دیگر، ریزکارها را بین آن ها تقسیم کند و از این کاربرد استفاده کند. هچنین گاهی نیاز به نرم افزارهای گران قیمتی است که نمیتوان آن را فراهم کرد، در این حالت گرید میتواند کار را بر روی ماشینی اجرا کند که نرم افزار مربوطه روی آن قرار دارد.
ایجاد تعادل در استفاده از منابع: گرید برای ایجاد یک سیستم یکپارچه منابعی را که در ماشینهای مختلف قرار گرفته اند را متحد میکند. این کار با استفاده از یک مکانیزم انجام میشود که در آن ریزکارها بر روی منابع به صورت متعادل توزیع می شوند. در شکل 2-5 این مکانیزم قابل مشاهده است که به دو روش زیر قابل انجام است:
کارها از منابع پرکار به منابع کم کار منتقل شوند.
در صورت مشغول بودن تمام منابع، کارهایی که اولویت پایینتری دارند میتوانند متوقف شوند. در این صورت فضا برای کارهایی با اولویت بالاتر ایجاد میشود.
شکل ‏25 مهاجرت کارها برای ایجاد توازن بار [2]
قابلیت اطمینان: با استفاده از این کاربرد در صورت بروز خطا و از کار افتادن سیستم، قابلیت بازیابی وجود دارد. برای ایجاد این امکان بایستی از منابع سخت افزاری بیشتری برای نگهداری نسخههای کپی استفاده شود. همچنین در بعضی از ماشینها که دارای چند پردازنده هستند با از کارافتادن یکی از پردازندهها بقیه پردازندهها میتوانند به کار خود ادامه دهند. یکی از روشهای دیگر این است که چند نسخه از یک کار میتواند در چند ماشین اجرا شود که در شکل 2-6 قابل مشاهده است.
شکل ‏26 تنظیمات تکرار گرید [2]
مدیریت: مجازی سازی منابع و ناهمگن بودن این سیستم بزرگ، موقعیت بهتری را برای مدیریت فراهم میکند. مجازی سازی منابع، مدیریت منابع را در سیستم بزرگ ساده تر میکند. مثلا مدیران میتوانند سیاستهای مختلفی را برای منابع مختلف تنظیم کنند (شکل 2-7).
شکل ‏27 تنظیم سیاست تخصیص کارها به منابع توسط مدیر [2]
2-9 مراحل زمانبندی در گرید
زمانبندی در گرید به 5 مرحله تقسیم میشود [18]:
آماده سازی و جمع آوری اطلاعات منابع و کارها.
انتخاب منابع مناسب.
محاسبهی تابع هدف برای هر کار بر روی منابع انتخاب شده.
انتساب کار بر اساس تابع هدف.
نظارت بر اتمام کارها.