그리드 컴퓨팅이란 무엇인가요?
그리드 컴퓨팅이란 공통 목표를 달성하기 위해 서로 다른 지리적 위치에 분산된 컴퓨터 리소스를 결합하는 컴퓨팅 인프라입니다. 다수의 컴퓨터에서 모든 미사용 리소스가 함께 풀링되어 단일 태스크를 위해 사용할 수 있게 됩니다. 조직은 그리드 컴퓨팅을 사용해 단일 컴퓨터로는 작업하기 어려운 대량 태스크를 수행하거나 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다.
예를 들어 기상학자는 날씨 모델링에 그리드 컴퓨팅을 사용합니다. 날씨 모델링은 복잡한 데이터 관리와 분석이 필요한 연산 집약적 문제입니다. 대량의 날씨 데이터를 단일 컴퓨터에서 처리하면 진행이 느려지고 시간이 많이 소요됩니다. 이 때문에 기상학자는 지리적으로 분산된 그리드 컴퓨팅 인프라를 통해 분석을 실행해서 결과를 결합합니다.
그리드 컴퓨팅이 중요한 이유는 무엇인가요?
조직에서는 몇 가지 이유로 그리드 컴퓨팅을 사용합니다.
효율성
그리드 컴퓨팅을 사용하면 거대하고 복잡한 작업을 여러 하위 작업으로 나눌 수 있습니다. 여러 대의 컴퓨터가 동시에 하위 작업을 수행할 수 있으므로 그리드 컴퓨팅이 효율적인 계산 솔루션이 됩니다.
비용
그리드 컴퓨팅은 기존 하드웨어와 함께 작동하므로 기존 컴퓨터를 재사용할 수 있습니다. 여분의 계산 리소스에 액세스하면서 비용을 절약할 수 있습니다. 또한 클라우드에서 비용 효율적으로 리소스에 액세스할 수 있습니다.
유연성
그리드 컴퓨팅은 특정 건물이나 위치로 제한되지 않습니다. 여러 리전에 걸쳐 있는 그리드 컴퓨팅 네트워크를 설정할 수 있습니다. 이를 통해 여러 나라의 연구원들이 동일한 슈퍼컴퓨팅 파워를 사용하여 협업을 진행할 수 있습니다.
그리드 컴퓨팅의 사용 사례로는 무엇이 있나요?
다음은 그리드 컴퓨팅의 몇 가지 일반적인 응용 사례입니다.
금융 서비스
금융 기관은 주로 리스크 관리와 관련한 문제를 해결하는 데 그리드 컴퓨팅을 사용합니다. 결합된 컴퓨팅 성능을 그리드에 활용함으로써 변동성이 큰 시장에서 포트폴리오 변화를 예측하는 시간을 단축할 수 있습니다.
게임
게임 산업에서는 게임 개발자에게 추가 컴퓨팅 리소스를 제공하는 데 그리드 컴퓨팅을 사용합니다. 그리드 컴퓨팅 시스템은 인 게임 디자인 생성과 같은 많은 작업을 분할하여 여러 시스템에 할당합니다. 따라서 게임 개발자의 턴어라운드 시간이 빨라집니다.
엔터테인먼트
일부 영화에는 강력한 컴퓨터로 만들어내야 하는 복잡한 특수 효과가 사용됩니다. 특수 효과 디자이너는 그리드 컴퓨팅을 사용하여 제작 일정을 단축합니다. 이들 디자이너는 특수 효과 그래픽을 렌더링하기 위해 계산 리소스를 공유하는 그리드 지원 소프트웨어를 사용합니다.
엔지니어링
엔지니어는 그리드 컴퓨팅을 사용하여 시뮬레이션을 수행하고 모델을 만들고 설계를 분석합니다. 엔지니어는 많은 양의 데이터를 처리하기 위해 여러 컴퓨터에서 전문가용 애플리케이션을 동시에 실행합니다. 예를 들어 엔지니어는 그리드 컴퓨팅을 사용하여 과거 데이터로 미래를 예측하는 소프트웨어 프로세스인 몬테카를로 시뮬레이션의 시간을 단축합니다.
그리드 컴퓨팅의 구성 요소는 무엇인가요?
그리드 컴퓨팅에서 컴퓨터 네트워크는 동일한 작업을 수행하기 위해 함께 작동합니다. 그리드 컴퓨팅 네트워크의 구성 요소는 다음과 같습니다.
노드
그리드 컴퓨팅 네트워크의 시스템 또는 서버를 노드라고 합니다. 각 노드는 CPU, 메모리 및 스토리지와 같은 사용되지 않는 컴퓨팅 리소스를 그리드 네트워크에 제공합니다. 동시에 노드를 사용하여 관련 없는 다른 작업을 수행할 수도 있습니다. 그리드 컴퓨팅에는 노드 수에 제한이 없습니다. 노드에는 제어, 공급자 및 사용자 노드의 세 가지 주요 유형이 있습니다.
그리드 미들웨어
그리드 미들웨어는 그리드 작업의 컴퓨팅 리소스를 고급 애플리케이션과 연결하는 전문화된 소프트웨어 애플리케이션입니다. 예를 들어 그리드 컴퓨팅 시스템에서 추가 처리 능력에 대한 요청을 처리합니다.
그리드 시스템의 과부하를 방지하기 위해 사용 가능한 리소스의 사용자 공유를 제어합니다. 그리드 미들웨어는 그리드 컴퓨팅에서 리소스의 오용을 방지하는 보안 기능도 제공합니다.
그리드 컴퓨팅 아키텍처
그리드 아키텍처는 그리드 컴퓨터의 내부 구조를 나타냅니다. 그리드 노드에는 다음과 같은 계층이 광범위하게 존재합니다.
- 최상위 계층은 예측 모델링을 수행하는 애플리케이션과 같은 고급 애플리케이션으로 구성됩니다.
- 미들웨어라고도 하는 두 번째 계층은 애플리케이션에서 요청한 리소스를 관리하고 할당합니다.
- 세 번째 계층은 CPU, 메모리 및 스토리지와 같은 사용 가능한 시스템 리소스로 구성됩니다.
- 맨 아래 계층은 컴퓨터가 그리드 컴퓨팅 네트워크에 연결할 수 있도록 합니다.
그리드 컴퓨팅은 어떻게 작동하나요?
그리드 노드와 미들웨어가 함께 작동하여 그리드 컴퓨팅 작업을 수행합니다. 그리드 작업에서는 세 가지 주요 유형의 그리드 노드가 세 가지 다른 역할을 수행합니다.
사용자 노드
사용자 노드는 그리드 컴퓨팅에서 다른 컴퓨터가 공유하는 리소스를 요청하는 컴퓨터입니다. 사용자 노드가 추가 리소스를 필요로 할 때 요청은 미들웨어를 통해 그리드 컴퓨팅 시스템의 다른 노드에 전달됩니다.
제공자 노드
그리드 컴퓨팅에서 노드는 경우에 따라 사용자와 제공자의 역할을 전환할 수 있습니다.
제공자 노드는 그리드 컴퓨팅을 위해 리소스를 공유하는 시스템입니다. 제공자 시스템은 리소스 요청을 수신하면 서로 다른 시장의 주가 예측과 같은 사용자 노드에 대한 하위 작업을 수행합니다. 프로세스가 완료되면 미들웨어가 모든 결과를 수집 및 컴파일하여 글로벌 예측 결과를 얻습니다.
제어 노드
제어 노드는 네트워크를 관리하고 그리드 컴퓨팅 리소스의 할당을 관리합니다. 미들웨어는 제어 노드에서 실행됩니다. 사용자 노드가 리소스를 요청하면 미들웨어는 사용 가능한 리소스를 확인하고 태스크를 특정 공급자 노드에 할당합니다.
그리드 컴퓨팅의 유형에는 어떤 것들이 있나요?
그리드 컴퓨팅은 일반적으로 다음과 같이 분류됩니다.
계산 그리드
계산 그리드는 고성능 컴퓨터로 구성되며, 연구원들이 컴퓨터의 결합된 컴퓨팅 파워를 사용할 수 있게 해줍니다. 연구원들은 계산 그리드 컴퓨팅을 사용하여 수학적 시뮬레이션과 같은 리소스 집약적인 작업을 수행합니다.
소기 그리드
계산 그리드와 비슷하지만 CPU 소기 그리드는 많은 일반 컴퓨터로 구성됩니다. 소기는 일반 시스템의 네트워크에서 사용 가능한 컴퓨팅 리소스를 검색하는 프로세스를 일컫는 용어입니다. 다른 네트워크 사용자는 시스템에 액세스하여 그리드 관련 태스크를 수행하지만 그리드 소프트웨어는 사용 가능한 경우 이러한 노드를 사용합니다. 소기 그리드는 CPU 청소 또는 사이클 청소라고도 합니다.
데이터 그리드
데이터 그리드는 여러 대의 컴퓨터에 연결하여 대용량 데이터 저장 용량을 제공하는 그리드 컴퓨팅 네트워크입니다. 그리드에서 데이터의 물리적 위치에 대해 걱정할 필요 없이 로컬 시스템에 저장된 데이터에 액세스할 수 있습니다.
분산 컴퓨팅이란 무엇인가요?
분산 컴퓨팅은 소프트웨어 구성 요소가 네트워크로 연결된 컴퓨터 그룹 간에 공유되는 컴퓨팅 시스템을 말합니다. 하지만 소프트웨어를 사용하는 사용자는 단일 일관성 있는 인터페이스를 볼 수 있습니다. 예를 들어 웹 검색 엔진은 분산 컴퓨팅 시스템으로, 요청을 여러 서버로 전송하여 특정 웹 사이트를 검색할 수 있습니다.
분산 컴퓨팅과 그리드 컴퓨팅 비교
분산 컴퓨팅은 언제든지 단일 목표를 달성하는 것을 목표로 합니다. 이와 대조적으로, 그리드 컴퓨팅은 응집적으로 작용하지 않고 네트워크상의 리소스를 여러 관련 하위 작업에 할당합니다. 그리드 컴퓨팅 네트워크는 여러 분산 컴퓨팅 시스템으로 구성될 수 있습니다.
클러스터 컴퓨팅이란 무엇인가요?
클러스터 컴퓨팅은 동종 컴퓨터로 구성된 네트워크 시스템을 일컫습니다. 동종 컴퓨터는 하드웨어와 소프트웨어가 동일한 컴퓨터를 말합니다. 고속 로컬 네트워크에 연결하여 유사한 태스크를 실행하는 시스템 클러스터를 구축할 수 있습니다. 중앙 집중식 서버는 시스템을 제어하고 조정합니다.
클러스터 컴퓨팅과 그리드 컴퓨팅 비교
클러스터 컴퓨팅은 엄격하고 구체적인 하드웨어, 작업 및 제어 구조를 가지고 있습니다. 반면, 그리드 컴퓨팅은 리소스 공유 측면에서 유연합니다. 그리드 네트워크의 컴퓨터는 독립적으로 작동하며 리소스를 공유할 의무가 없습니다. 런타임 중에 사용되지 않는 리소스를 공유하는 리소스 관리자가 있습니다.
AWS HPC는 그리드 컴퓨팅에서 어떻게 작동하나요?
AWS의 고성능 컴퓨팅(HPC)은 특히 처리 능력, 네트워킹 및 파일 시스템 관리 측면에서 기존 컴퓨팅의 한계를 극복하는 데 사용할 수 있는 제품 및 서비스 제품군입니다. 예를 들어 다음과 같은 서비스를 사용하여 데이터 처리 시간을 단축하고 심층 조사를 수행할 수 있습니다.
- Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)는 안전하고 확장 가능하며 고성능 클라우드 환경에 워크로드를 저장합니다.
- AWS Batch는 AWS 서비스 전반에 걸쳐 수천 개의 컴퓨팅 워크로드를 스케줄링하고 확장합니다.
- Amazon FSx for Lustre는 밀리초 이하의 지연 시간을 제공하는 고성능 파일 시스템을 사용하여 대용량 데이터 세트를 온디맨드로,, 대규모로 처리합니다.
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