Богданов А.В., Выхристенко В.А., Горбачев Ю.Е.: Распределенные информационно-вычислительные ресурсы, обмен и управление данными в точках их

Распределенные информационно-вычислительные ресурсы, обмен и управление данными в точках их кластеризации. Роль и значение централизованных ресурсов в становлении открытого информационного общества

А.В. Богданов, директор Института высокопроизводительных вычислений и баз данных Миннауки и технологий России (ИВВБД), (Санкт-Петербург)
В.А. Выхристенко, зам. директора ИВВБД
Ю.Е. Горбачев, зам. директора ИВВБД

Одна из ключевых особенностей России – более чем полувековая ставка на приоритетное развитие военно-промышленного комплекса. Это привело к тому, что гигантские интеллектуальные ресурсы были сконцентрированы в нескольких мегаполисах и отдельных городах-наукоградах с развитой инфраструктурой, в том числе информационной. Здесь были созданы все необходимые условия и собраны лучшие специалисты для информатизации предприятий. На остальной же территории страны не было ни достаточных материальных средств, ни интеллектуальных ресурсов для создания современной информационной инфраструктуры. Сейчас это стало тормозом в развитии науки и производства. Поэтому необходимо добиться, чтобы ресурсы, накопленные в центрах науки, стали доступны специалистам всей страны.

Еще одна особенность развития России связана с тем, что существует громадный разрыв между достигнутым в науке гигантским информационным потенциалом и минимальной потребностью в его использовании экономикой и системами управления. К сожалению, большинство руководителей не знают и не хотят знать, какие возможности открывает применение информационных технологий. Многие из самых сложных проблем страны не возникли либо могли быть успешно преодолены, если бы с самого начала, еще на стадии принятия решений, использовались информационные технологии.

Вспомним проблемы со сбором налогов, с управлением банковской сферой, со снабжением удаленных городов. Они не стояли бы столь остро, будь в самом начале создана нормальная информационная инфраструктура. Мы сейчас стоим перед выбором – либо начинаем активно внедрять информационные технологии и Россия войдет в XXI век в числе самых развитых государств мира, либо страна превращается в сырьевой придаток индустриальных государств.

Как эти проблемы видятся из Санкт-Петербурга? На наш взгляд, именно этот город является основным информационным центром России. Информационная инфраструктура здесь развита равномернее, чем московская. С самого начала основные силы в Москве были направлены на то, чтобы реализовывать крупные проекты, связанные с передачей в самые удаленные уголки мегаполиса большого количества информации. Широко известны работы в этом направлении компании КОМКОР. Но, к сожалению, для полноценной информационной структуры в Москве не хватает серверов и средств хранения информации. В Санкт-Петербурге ситуация развивалась иначе. Не слишком отставая от Москвы в области развития каналов связи, здесь одновременно создавалась инфраструктура. Первые высококачественные отечественные научные серверы были разработаны именно в Санкт-Петербурге. Здесь же существует мощная информационная структура, связывающая основные академические центры, работает самый мощный компьютерный центр России, доступ к ресурсам которого имеет около 500 научных организаций. Данный центр взаимодействует с центром обмена информацией, объединяющим академические и коммерческие компьютерные сети города и связанным каналами с Москвой, другими регионами России, а также через Стокгольм – с Европой и через Нью-Йорк – с Соединенными Штатами Америки. Это показывает, что наука Санкт-Петербурга в достаточной степени интегрирована в международные программы. Ученые города проводят работы совместно с американскими и европейскими коллегами, участвуя в различных программах, в том числе и в информационной сфере.

Третья особенность, которая повлияла на развитие информационной инфраструктуры в нашей стране, – все еще существующие экспортные ограничения, которые не позволяют ввозить в Россию достаточно мощные компьютеры и суперсерверы из США и Японии. В научных организациях страны используется большое количество маломощных компьютеров. Поэтому была предпринята попытка объединить эти компьютеры в кластеры, создав соответствующее математическое обеспечение. Это позволяет решать те же задачи, что и при использовании больших систем. Несмотря на то, что мощность наших компьютеров существенно ниже, чем мощность компьютеров аналогичных центров США и Европы, задачи, которые мы решаем, находятся на том же уровне сложности, который достигнут ведущими мировыми исследователями.

В компьютерной сети Института высокопроизводительных вычислений и баз данных существуют все компоненты, присущие ведущим научным центрам мира. Есть закрытая внутренняя сеть, где используются самые мощные машины, есть сеть, к которой имеют доступ все внешние пользователи. Институт связан с основными сетями Санкт-Петербурга и России, а, следовательно, его ресурсы широко доступны. Все обладатели баз данных Миннауки и РФФИ, которые обратились к нам, получили необходимые ресурсы. Однако уже сейчас мы испытываем трудности при работе с теми центрами, где есть большое число пользователей, стремящихся получить возможность считать на наших машинах. Поэтому при поддержке Миннауки и Минобразования мы приступили к выполнению грандиозного проекта, идея которого состоит в том, чтобы поддерживать в Москве полноценный информационный ресурс, и, кроме того, содержать часть вычислительного ресурса, которая нужна для компиляции и отладки программ. Конечно, основные расчеты будут производиться по-прежнему на больших машинах Санкт-Петербурга, зато всю подготовительную работу, а также решение простых задач, можно будет осуществлять непосредственно в столице. Данный Центр предполагается открыть в сети RUNnet, куда имеют доступ все московские пользователи. Представляется, что в будущем эти возможности будут существенным образом расширены. Единственное, что не удовлетворяет нас сегодня – это очень малая степень загрузки наших вычислительных ресурсов заказами от предприятий народного хозяйства в интересах реального сектора экономики. Несмотря на то, что наш институт постоянно старается продемонстрировать органам власти и специалистам свои возможности и привлечь к сотрудничеству ведущие производственные объединения страны, степень нашей востребованности пока очень мала.

Время требует разработки и реализации комплексных проектов, в которых участвуют как отраслевые научно-исследовательские институты, так и властные структуры регионального и федерального значения. Наш коллектив рассчитывает на то, что интерес городских властей к информационным разработкам санкт-петербургских ученых в свете вышеизложенного повысится. Хочется еще раз подчеркнуть, что подъем отечественной экономики, в том числе и экономики Санкт-Петербурга с его крупными промышленными предприятиями, без развития широкой информационной структуры будет невозможен.