Najważniejsze wiadomości - Chmura obliczeniowa w czasie rzeczywistym
Dzięki oferowaniu zasobów komputerowych jako usługi, a nie jako produktu, chmury obliczeniowe rewolucjonizują dostęp do oprogramowania, mocy obliczeniowej oraz przechowywania danych. Do tej pory osoba potrzebująca przetwarzać lub przechowywać duże ilości danych musiała kupić komputery, serwery, bazy danych i inną infrastrukturę. Chmury obliczeniowe pozwalają natomiast użytkownikom wynająć niezbędne zasoby na wymagany czas. Korzystanie z potrzebnych zasobów wymaga jedynie posiadania dostępu do internetu - podobnie jak ma to miejsce w przypadku czerpania energii elektrycznej z sieci elektrycznej, bez konieczności budowania własnej elektrowni. Ludzie chcą jednak w coraz większym stopniu współpracować w ramach chmury. Pragną na przykład zdalnie uruchamiać oprogramowanie w oparciu o infrastrukturę chmury, a nie tylko przesyłać dane, w celu dalszego ich przetwarzania i magazynowania. Spełnienie tego oczekiwania wymaga stworzenia infrastruktury zorientowanej na usługi ('service-oriented infrastructure' - SOI), mogącej pracować w czasie rzeczywistym. Powyższemu wyzwaniu pragnie stawić czoła grupa naukowców wspierana przez Komisję Europejską kwotą 7,9 milionów euro. Naukowcy ci, pracujący w ramach projektu "Interaktywne aplikacje multimedialne czasu rzeczywistego w kontekście infrastruktur zorientowanych na usługi" - 'Interactive real-time multimedia applications on service oriented infrastructure' - IRMOS , wzbogacili technologię chmur obliczeniowych o funkcjonalność czasu rzeczywistego. 'Kluczowym elementem nowo powstających aplikacji jest ich interaktywność - ludzie potrzebują i pragną korzystać z aplikacji w czasie rzeczywistym, w związku z czym każda platforma i każde środowisko powinny wspierać interaktywność', tłumaczy Dimosthenis Kyriazis, koordynator techniczny projektu IRMOS i pracownik Narodowego Uniwersytetu Technicznego w Atenach ('National Technical University of Athens'). 'Jeśli oprogramowanie ma być interaktywne, to infrastruktura, w obrębie której uruchamiane jest to oprogramowanie powinna wspierać tę interaktywność.' Dr Kyriazis jako przykład podaje zespół odpowiedzialny za postprodukcję filmową, pracujący nad wspólnym projektem. Przykład ten stanowi jeden ze scenariuszy wykorzystanych przez uczestników projektu IRMOS do zaprezentowania wyników prowadzonych prac. W powyższym kontekście różne osoby, zlokalizowane w różnych obszarach globu, począwszy od techników dźwięku i artystów odpowiedzialnych za efekty specjalne, aż po reżysera, potrzebują uzyskiwać dostęp do fragmentów filmu, a także mieć możliwość przeglądania i edytowania tych fragmentów, często równocześnie. Dane filmowe mogą być przechowywane w jednej lokalizacji w obrębie chmury, podczas gdy aplikacje pozwalające modyfikować kolory lub stosować efekty specjalne mogą być uruchamiane gdzie indziej. Jak dotychczas każdy z powyższych procesów należało przeprowadzić oddzielnie, co wiązało się z długim czasem oczekiwania na efekty dokonanych zmian - a w przemyśle filmowym, podobnie jak w każdym innym, czas to pieniądz. Oszczędność czasu i pieniędzy 'Chmury obliczeniowe pozwoliły obniżyć koszty związane z zasobami komputerowymi oraz umożliwiły wielu osobom i przedsiębiorstwom, zwłaszcza MŚP, realizować prace, na które wcześniej nie byłoby ich stać. Korzystanie z chmur obliczeniowych w czasie rzeczywistym zapewnia jeszcze większą opłacalność, gdyż umożliwia pracę grupową w obrębie chmury i pozwala oszczędzić czas', zauważa koordynator projektu IRMOS, Stuart Smithson z firmy Xyratex, będącej brytyjskim dostawcą rozwiązań z zakresu przechowywania danych cyfrowych. 'Zadania, które kiedyś zajmowały nawet kilka dni obecnie można zrealizować w ciągu kilku sekund.' Smithson zauważa jednak, że przetwarzanie w czasie rzeczywistym w kontekście chmur obliczeniowych niekoniecznie oznacza natychmiastowość. 'Mówimy tutaj o tak zwanym "miękkim" przetwarzaniu w czasie rzeczywistym, które polega na zagwarantowaniu, że dany proces zostanie ukończony w danym czasie, wynoszącym potencjalnie kilka sekund, w zależności od ograniczeń związanych z jakością usług", tłumaczy Smithson. "Jakość usług" ('quality of service' - QoS) to kluczowy czynnik pozwalający oferować jakiekolwiek usługi interaktywne w czasie rzeczywistym, w związku z czym stanowi on rdzeń projektu IRMOS. Aby użytkownicy mogli zaufać tego typu systemom i czerpać z nich korzyści, niezbędne jest zagwarantowanie zarówno odpowiedniego czasu realizacji zadań obliczeniowych, w zależności od aplikacji, jak i niezawodnej transmisji wyników przetwarzania pomiędzy poszczególnymi usługami. 'Aspekt komunikacyjny, wcześniej nieobecny w tego typu systemach interaktywnych, miał bezpośredni wpływ na architekturę opracowanego przez nas systemu wirtualnego. Jest to funkcjonalność, której wymagają aplikacje czasu rzeczywistego, a którą IRMOS zapewnia', dodaje Dr Kyriazis. By osiągnąć powyższy cel naukowcy uczestniczący w projekcie IRMOS musieli sprostać szeregowi wyzwań technicznych. Opracowali oni narzędzia pozwalające modelować oprogramowanie oraz szacować jego wymagania w zakresie infrastruktury, np. niezbędną moc obliczeniową oraz niezbędny czas jej dostępności. Naukowcy stworzyli ponadto narzędzia służące do prowadzenia pomiarów i zarządzania zasobami, pozwalające nadzorować aplikacje i zarządzać ich pracą w środowisku chmurowym czasu rzeczywistego. Badacze przeanalizowali najlepszą metodę ustalania gwarancji jakości świadczonych usług ('service level agreements' - SLA), obejmujące wzajemne powiązania pomiędzy poszczególnymi podmiotami w obrębie chmury - dostawcami platform, dostawcami infrastruktury oraz dostawcami usług. W ramach projektu opracowano ponadto rozwiązania z zakresu infrastruktury sieciowej zorientowanej na usługi, oparte na wirtualizacji przetwarzania danych, komunikacji sieciowej oraz magazynowaniu danych, wykorzystujące dynamiczne przydzielanie zasobów, gwarancje jakości usług (QoS) oraz mechanizmy zapewnienia elastyczności w postaci duplikacji i migracji przeprowadzanych "na żywo". Narzędzia te posiadają otwarty kod źródłowy ('open source') i są dostępne dla każdej osoby pragnącej tworzyć aplikacje służące do przetwarzania danych w czasie rzeczywistym w ramach chmury obliczeniowej. Uczestnicy projektu IRMOS zastosowali powyższe narzędzia tworząc rzeczywiste aplikacje, obejmujące postprodukcję filmową, rozszerzoną i wirtualną rzeczywistość, a także interaktywne e-nauczanie w oparciu o urządzenia przenośne i środowiska wirtualne. W przypadku e-nauczania system IRMOS pozwolił uruchomić rozbudowane środowisko wirtualne, w którym duża liczba użytkowników mogła korzystać z zasobów multimedialnych, przeglądając i modyfikując je w sposób jednoczesny, z różnych lokalizacji. Natomiast w ramach prezentacji ilustrującej poszerzoną rzeczywistość pokazano w jaki sposób różne zespoły, zlokalizowane w odrębnych miejscach, mogą pracować w sposób równoległy, w oparciu o dane pochodzące zarówno ze świata rzeczywistego, jak i z symulacji wirtualnych. Naukowcy wykorzystali system IRMOS w celu umożliwienia rozproszonym zespołom, pracującym nad zagadnieniami z zakresu aerodynamiki samochodowej, przeprowadzenia wizualizacji oraz przetwarzania danych doświadczalnych, pochodzących z testów prowadzonych w tunelach aerodynamicznych, a następnie porównanie tych danych z symulacjami wirtualnymi. Wszyscy użytkownicy, niezależnie od lokalizacji, w której się znajdowali, mogli w czasie rzeczywistym przetwarzać hybrydowe dane, na przykład w celu tworzenia wizualizacji pojazdów pod różnymi kątami oraz modyfikowania kierunku i prędkości wiatru. 'Powyższe przykłady ilustrują potencjalne sposoby wykorzystania technologii opracowanej w ramach projektu, a także korzyści z niej płynące, należy jednak pamiętać, że potencjalne zastosowania są praktycznie nieograniczone', tłumaczy Smithson. 'Najbardziej oczywiste zastosowania to te, które wymagają dużej mocy obliczeniowej i dostępu w czasie rzeczywistym - na przykład multimedia - jednak istnieje szereg innych.' Jako przykłady Smithson podaje między innymi służbę zdrowia, gry oraz energię i finanse. 'Technologia opracowana w ramach projektu może przynieść korzyści każdemu, zwłaszcza jeśli uwzględni się narastający obecnie trend w postaci zastępowania przetwarzania w oparciu o komputery stacjonarne przez przetwarzanie w oparciu o chmury obliczeniowe', zauważa Smithson. Projekt IRMOS uzyskał wsparcie finansowe w wysokości 7,9 milionów euro (całkowity budżet projektu wyniósł 12,76 milionów euro) w ramach podprogramu "architektury usług i oprogramowania, infrastruktury i inżynieria" ('Service and software architectures, infrastructures and engineering'), będącego częścią Siódmego Programu Ramowego UE. Użyteczne odnośniki: - projekt "Interaktywne aplikacje multimedialne czasu rzeczywistego w kontekście infrastruktur zorientowanych na usługi" - 'Interactive real-time multimedia applications on service oriented infrastructure' - informacje na temat projektu IRMOS w bazie danych CORDIS Odnośne publikacje: - "Europejski projekt na rzecz stawiania czoła wyzwaniu interoperacyjności semantycznej w platformach opartych na chmurach obliczeniowych" - 'EU project to tackle semantic interoperability issues in cloud platforms' - "Europejski projekt na rzecz optymalizacji intensywnego przetwarzania danych" - 'EU project to smooth the path through data-intensive environments' - "Dobre widoki z chmur" - 'Good view from the clouds' - "Więcej technologii ubocznych dzięki badaniom nad chmurami obliczeniowymi" - 'Cloud computing research precipitates spin-off tech'