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sGrid

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Verteiltes Rechnen für Forschungsprojekte durch die Nutzung von bereits vorhandenen, freien IT-Ressourcen

Kurzbeschreibung

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sGrid

sGrid (=social Grid) ist ein Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation (IPD) Prof. Dr. Walter F. Tichy und bietet die Möglichkeit des verteilten Rechnens für Forschungsprojekte durch die Nutzung von bereits vorhandenen und freien IT-Ressourcen.

Die sGrid-Software wurde während des Wintersemesters 2012/2013 in der Veranstaltung „Praktikum der Softwareentwicklung“ durch KIT-Informatikstudenten Emanuel Jöbstl, Jérôme Urhausen, Elisaweta Masserova und Ainara Askar entwickelt. Betreut werden die Studenten durch Alexander Wachtel.


sGrid setzt auf der von der Universität Berkeley entwickelten Open-Source Software BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, http://boinc.berkeley.edu) auf, die das Durchführen verteilten Rechnens ermöglicht. sGrid ist ein Softwaresystem, bestehend aus einer Client- und einer Serveranwendung inklusive Webseite, das eine Brücke zwischen Wissenschaft und freiwilligen Benutzern aufbaut und eine Komplettlösung für die Teilnahme an verteilten Rechenprojekten bereitstellt.

Dabei erweitert sGrid die Funktionalität von BOINC durch:

  • Leichte One-Click-Installation der Software sowie benutzerfreundliche Oberfläche
  • Belohnungssystem als Anreiz für die Freiwilligen an einem Projekt teilzunehmen
  • Soziale Interaktion
Der typische Ablauf der Nutzung der sGrid Software wird im Folgenden näher beschrieben. Ein Benutzer kann sich mittels seiner E-Mail Adresse oder durch die Verwendung von OAuth- oder OpenId-Providern, wie Facebook, registrieren. Die Serveranwendung meldet neue Benutzer während der Registrierung automatisch auch bei dem jeweiligen Grid Partner an, damit Statistiken und Leistungen des Benutzers über XML basierte Schnittstellen vom Grid Partner abgefragt werden können. Lädt der Benutzer die Clientanwendung herunter und installiert diese, so bekommt die Clientanwendung Einstellungen und Benutzerinformationen von der Serveranwendung über eine WCF Schnittstelle mitgeteilt, womit diese Arbeitspakete vom Grid Partner anfordern kann. Ist die Berechnung eines Arbeitspaketes abgeschlossen, wird das Ergebnis zurück an den Grid Partner geleitet, zudem wird die Serveranwendung mittels WCF über den Abschluss der Arbeit informiert. Die Clientanwendung kann nun mit einem neuen Arbeitspaket fortfahren. Wurden die Arbeitspakete vom Grid Partner akzeptiert, wird dem Benutzer die gespendete Rechenzeit gutgeschrieben, es können nun beliebige Prämien für die geleistete Rechenarbeit eingelöst werden.

BOINC verfügt heute über 2.5 Mio. Benutzer, die ihre überschüssige Rechenleistung diversen Hilfsprojekten zur Verfügung stellen. Das Ziel des sGrid-Projekts ist die Anzahl an Benutzern deutlich zu erhöhen.

 

Kooperation:

  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Steinbuch Centre for Computing (SCC), Simulations Lab E&A Teilchen, Herr Dr. Gevorg Poghosyan, Adapting cosmic ray induced air shower simulations onto volunteer computing infrastructure, http://www.scc.kit.edu/forschung/7047.php
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Nanotechnologie (INT), @MEOPHOME, Herr Dr. Timo Strunk, Protein Optimization with Energy Methods, http://boinc.fzk.de/poem/

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