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KlappentextVerehrte Leser*innen,die Ihnen vorliegende Ausgabe derUNIKATE ist ein wahres Unikat- konzentrieren sich die meistenAusgaben doch auf ein einziges Forschungsgebiet.Im vorliegenden Heftliegen Ihnen aber Aufsätze zu wichtigenWerkzeugen der Natur-, derIngenieur- als auch der Wirtschaftswissenschaftenvor - dem Hochleistungsrechnenund dem Cloud Computing.Beiden ist gemein, dassRechenressourcen bereitgestelltwerden, deren Leistungsfähigkeitweit über dem liegt, was ein einzelnerNutzer jemals für sich selberrechtfertigen oder nutzen könnte.Ebensowenig ist für den Nutzerdirekt sichtbar, wo sich die Rechenkapazitätbefindet, wer sie betreibtund wie die Berechnung technischrealisiert wird.Zwischen Cloud und Hochleistungscomputinggibt es aber auchwesentliche Unterschiede. Anwendungenin der Cloud erfordern ofteine große Speicherkapazität und vielRechenleistung. Diese kann übereine große Zahl von Recheneinheitenverteilt sein, die nur selten Datenaustauschen müssen. Häufig sindauch die über die Recheneinheitenverteilten Aufgaben stark unterschiedlichund die genutzten Prozessorenoft inhomogen. Beim Hochleistungsrechnendagegen wird eineeinzige Anwendung auf viele homogeneRechenressourcen verteilt, diesich aber permanent über die jeweiligenRechenergebnisse austauschenmüssen. Hochleistungsrechnenerfordert daher eine enge Kopplungder laufenden Prozesse, weshalb dieverwendeten Prozessoren in räumlicherNähe zueinander angeordnetund besonders effizient vernetzt seinmüssen.Historisch ist das Hochleistungsrechnenwohl die älteste Form deswissenschaftlichen Rechnens -zunächst zur Militärforschung(Berechnung von Geschossbahnenoder von Kernreaktionen), später zurWettervorhersage, zur Simulationvon Strukturen und deren Verformung(Fahrzeug-Crash-Simulationen),von Strömungen (Verringerungdes Kraftstoffverbrauchs), vonStoff- und Materialeigenschaftensowie von chemischen Reaktionen.Dabei sind die physikalisch-mathematischenProbleme von einer Art, diesich nur durch schnelle Vernetzungder einzelnen Rechenwerke effizientlösen lässt.Dagegen ist das Cloud Computingwohl die neueste Form des wissenschaftlichenRechnens. Sein technologischerVorläufer, das Grid Computing,geht auf das Konzept elektrischerStromnetze zurück: der Nutzer kannüber standardisierte Adapter auf dasNetz zugreifen, die technische Realisierungbleibt ihm aber verborgen.Das Grid Computing ist gewissermaßendie Übertragung dieses Konzeptsauf IT-Ressourcen, wie Rechnerleistungoder Speicherkapazität. EinGrid besteht aus geografisch verteiltenRessourcen, die administrativ unabhängigvon Organisationen betreutwerden, standardisierte, offene Protokolleund Schnittstellen verwendenund bestimmte Eigenschaften inBezug auf Antwortzeitverhalten, Verfügbarkeitund Durchsatz aufweisen.Groß angelegte wissenschaftlicheAnwendungen, wie die des LargeHadron Collider des CERN, erfordertenmehr Rechenleistung als einlokales Cluster-System bereitstellenkonnte. Die schnelle Vernetzbarkeitüber das Internet beförderte schließlichdie Idee einer gemeinsamen,koordinierten Nutzung von IT-Ressourcenüber virtuelle Organisationenhinweg. Während wissenschaftlicheGrid-Umgebungen ohne kompliziertePreisgestaltung auskommen,haben bei kommerziell betriebenenNetzwerken Geschäfts- und Preisgestaltungsmodelleeine besondereBedeutung. Cloud Computingberücksichtigt Fragen, die dasGeschäftsmodell betreffen, währenddas dezentrale Management und derZugriff auf verteilte Ressourcen (entsprechenddem Grid Computing)nicht weiterverfolgt werden. Vielmehrresultieren gerade aus der Zentralisierungvon Rechenressourcenentscheidende wirtschaftliche Vorteile(Economies of Scale). Durch dieVirtualisierung ermöglichen Cloudsdie dynamische Bereitstellung undRückgabe von IT-Ressourcen. Parallelhierzu wird die Ressourcennutzungüberwacht, um durch die dynamischeZuteilung von Anwendungenund Ressourcen für einen Belastungsausgleichzu sorgen.Sowohl Hochleistungsrechnenwie Cloud Computing stellen essentielleWerkzeuge und Forschungsgegenständean unserer Universität dar- wovon Sie die folgenden Seitensicher überzeugen werden.Beim Hochleistungsrechnen istdie UDE mit der neuen MaschineMagnitUDE außergewöhnlich gutaufgestellt - einem der 500 schnellstenRechner weltweit, und daruntereiner der energieeffizientesten! DieseMaschine stellt den Nutzern nichtnur unkompliziert massive Rechenleistungbereit, sondern ermöglichtauch den Schritt zum exklusivenClub der Nutzer der allergrößtendeutschen Rechner in Jülich, Stuttgartund München und sogar darüberhinaus.Cloud Computing wird an derUDE vor allem dazu verwendet, umStudierenden teure kommerzielleSoftwarewerkzeuge und praxisrelevanteDaten auf abgesicherte Weisezur Verfügung zu stellen. DieseAnwendungen können sowohl vomHörsaal als auch von zuhause aufgerufenwerden. Gegenstand der Forschungist Cloud Computing an derUDE vor allem hinsichtlich Sicherheitund Prüfbarkeit sowie Lokalisierungund Navigation.Als Herausgeber dieser Ausgabebleibt uns, den Autoren aus den verschiedenenFachbereichen der UDEfür ihre Beiträge zu danken. Ihnenallen ist es gelungen, komplizierteForschungsgegenstände wissenschaftlichund anschaulich darzustellen- und Ihnen eine interessanteLektüre zu ermöglichen.Wir wünschen Ihnen viel Spaßbeim Lesen!Prof. Dr. Ludwig MochtyLehrstuhl für Wirtschaftsprüfung,Unternehmensrechnung undControllingProf. Dr.-Ing Andreas KempfVorstand des Center for ComputationalSciences and SimulationLehrstuhl für Fluiddynamik, Institutfür Verbrennung Gasdynamikoben: Ludwig Mochty, unten: Andreas Kempf. Foto: Vladimir
Details
ISBN/GTIN978-3-934359-50-5
ProduktartBuch
EinbandartKartoniert, Paperback
Erscheinungsjahr2017
Erscheinungsdatum01.07.2017
Seiten134 Seiten
SpracheDeutsch
Artikel-Nr.46398655
Rubriken