Grid Technology of Thailand

เทคโนโลยีกริด ( Grid Technology ) เป็นเทคโนโลยีที่สามารถเชื่อมต่อ ทรัพยากรคอมพิวเตอร์จำนวนมาก เข้าด้วยทรัพยากรคอมพิวเตอร์เหล่านี้ อาจจะเป็นหน่วยประมวลผลเนื้อที่จัดเก็บข้อมูลหรือฐานข้อมูล เป็นต้น โดยทรัพยากรเหล่านี้ อาจตั้งอยู่ในสถานที่ที่ใกล้กัน หรือห่างกันข้ามทวีปก็ได้ การเชื่อมต่อทรัพยากรทั้งหลาย เข้าเป็นหน่วยเดียวกันนี้นำไปสู่การแบ่งปันทรัพยากรขนาดใหญ่ และการร่วมมือกันระหว่างผู้ใช้ และโปรแกรมที่อยู่คนละสถานที่คนละองค์กร ทำให้บางองค์กรเรียกเทคโนโลยีนี้ว่าการประมวลผล ตามความต้องการ ( On-demand Computing ) อีกด้วย

ในต่างประเทศมีการนำหลักการของ Grid Computing มาใช้ในการแกะเข้ารหัส DES ด้วยวิธีการ Brute Force Attack นอกจากนี้ยัง มีนักวิจัย ด้าน Bio-Informatics ในมหาวิทยาลัย ต่าง ๆ ทั่วประเทศ สามารถ สร้างกลุ่มวิจัยที่ เน้นด้านนี้และใช้งานคอมพิวเตอร์ Database ต่างๆ ร่วมกันได้ ซึ่งเทคโนโลยีระบบกริด จะเป็นรากฐานสำคัญ ในการสรา้างองค์กรเสมือนโครงการ World Community Grid ของบริษัท IBM เป็นอีกหนึ่งตัวอย่างของการนำ เทคโนโลยีกริด เข้ามาเป็นโครงข่ายเพื่อเชื่อมต่อและดึงความสามารถ ในการคำนวณของเครื่อง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งเป็นส่วนที่ว่างจากการใช้งาน ( Idle Capacity) ขณะที่เชื่อมต่อ กับอินเทอร์เน็ต โดยการบริจาคมากจาก บุคคล ทั่วไป และ Partners ของโครงการทั่วโลก

ในระดับโลกเทคโนโลยีกริดถูกนำมาใช้ในหลายสาขาสามารถแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้ 3 กลุ่ม คือ

1. กลุ่มอุตสาหกรรม ( Manufacturing ) เช่น อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการ Simulation ของเครื่องยนต์ เครื่องบิน เพื่อใช้ในการออกแบบทดสอบ การกระแทกของรถยนต์ ให้มีความปลอดภัยสูงที่สุด บริษัทที่ใช้เทคโนโลยีกริดสำหรับการออกแบบนี้ได้แก่ บริษัท LandRover บริษัท Audi เป็นต้น
2. กลุ่มพัฒนางานวิจัย ( Research Development ) ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมาก เช่น การวิเคราะห์ตัวยา
3. กลุ่มการเงินการธนาคาร ( Finanicial ) เทคโนโลยีกริดสามารถนำมาใช้ในการวิเคราะห์การประเมินความเสี่ยงซึ่งในปัจจุบัน ปัญหาที่เกิดขึ้นมีจำนวนมาก และใช้เวลาในการวิเคราะห์ที่นาน

ดังนั้น การนำเทคโนโลยีกริดมาใช้จึงทำให้ลดระยะเวลาในการวิเคราะห์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น บริษัทที่ใช้ เทคโนโลยี ชนิดนี้ ได้แก่ บริษัท Telco จำกัด อย่างไรก็ตามหากพิจารณาในภาพรวม จะเห็นได้ว่า เทคโนโลยีกริด สามารถนำไปใช้ได้ในเกือบทุกสาขา โดยเฉพาะกลุ่มสาขาวิชาที่สำคัญ 5 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่ LifeScience , Digita Media / Animation , Enterprise Computing , ComputerScience , Education ในประเทศไทยเทคโนโลยีกริดเริ่มเข้ามามีบทบาท เมื่อประมาณ พ.ศ. 2545 นักวิทยาศาสตร์ไทย ภายใต้ความร่วมมือของภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ และภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณืมหาวิทยาลัย ได้พยายามแก้ปัญหา กำลังการ ประมวลผล ทางด้านเคมี ( Computational Chemistry ) สำหรับการคำนวณ หาพลังงานและคุณสมบัติต่างๆของโมเลกุล ซึ่งพบว่า งานที่ทำในคอมพิวเตอร์ 1 งานต่อหน่วยวิจัย จะใช้เวลา ประมาณ 1 วัน หากมีจำนวนงานมากขึ้น ก็ต้องใช้เวลาในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์นานนับสัปดาห์

ดังนั้น จึงได้เกิดแนวคิดในการสร้างคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ขึ้นเชื่อมต่อเป็นระบบกริด เพื่อให้สามารถ ช่วยงานประมวลผลในรวดเร็ว ยิ่งขึ้นรวมทั้งได้พัฒนาหน้าจอให้ใช้ได้ง่ายขึ้น ( Grid Portal ) สำหรับการเข้าใช้บริการ รันโปรแกรม ทางด้าน เคมี นักวิจัยสามารถส่งสาน ไปมาบนคลัสเตอร์ที่อยู่ในระบบกริด และ สามารถใช้โปรแกรมต่างๆ เพื่องานวิจัยทางเคมี เพื่อสนับสนุนงานวิจัยในการหายารักษา โรคชนิดใหม่ปัจจุบัน เทคโนโลยีกริดในประเทศไทย สามารถนำไป ประยุกต์ในการประมวลผลได้หลายโครงการ ได้แก่การพยากรณ์ อากาศ ( Disaster Simulation ) การจำลอง ศึกษาปรากฎการณ์ Tsunami ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ การคิดค้นยารักษาโรค การศึกษา ด้านนาโนเทคโนโลยี การออกแบบทางวัสดุศาสตร์ ประยุกต์ในงานต่างๆ ด้าน CFD เช่นการออกแบบห้องสะอาดการทำ Animation สำหรับ อุตสาหกรรมภาพยนตร์ การทำ Collaborative E-learning

ดังนั้นคณะรัฐมนตรี มีมติ เืมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ.2547 เห็นชอบให้มีการจัดตั้งโครงการ "ศูนย์กลางการพัฒนาเทคโนโลยี กริดแห่งชาติ" ( National Grid Technology Development Center ) ตามที่กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศ และการสื่อสาร เสนอ และให้มีระยะเวลา ดำเนิดโครงการฯ 3 ปี ( พ.ศ. 2548-2550) โดยให้งบประมาณสนับสนุนจำนวนในวงเงิน 221,839,941 บาท จากงบกลางรายการค่าใช้จ่าย เพื่อการส่งเสริมสร้างศักยภาพการแข่งขัน และพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร จึงได้มอบหมายให้ สำนับงานส่งเสริมอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์แห่งชาติ ( องค์การมหาชน ) ( SIPA ) ดำเนินการจัดตั้ง "ศูนย์ไทยกริดแห่งชาติ" ( Thai National Grid Center : TNGC ) ขึ้นเมื่อต้นปี 2549

ประโยชน์โดยหลักของ Grid Computing

การแบ่งกันใช้ทรัพยากรทำให้ทรัพยากรทางไอทีถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ Grid สามารถ นำมาประยุกต์ในการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลและการสื่อสาร เช่น งาน e-Goverment, e-Healthcare สามารถสร้างระบบที่แลกเปลี่ยนเพิ่มข้อมูลอย่ารวดเร็วและปลอดภัยที่เรียก ว่า Data Grid ความสามารถ ที่จะทำให้งานวิจัยยากๆ ที่ต้องอาศัยการประมวลผลสูง งานที่ถ้าต้องทำด้วยคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวอาจ จะต้องใช้เวลาเป็นปี จึงจะคำนวณเสร็จ ให้เหลือเวลาในการคำนวณในระดับเป็นวัน เป็นชั่วโมงเท่านั้น สามารถสร้างโอกาส ทางธุรกิจด้านสารสนเทศโดยอาศัย เทคโนโลยี Grid ช่วยขจัดปัญหาค่าใช้จ่ายด้านทรัพยากรคอมพิวเตอร์หรือช่วยในการเก็บและ วิเคราะห์ข้อมูลลูกค้าที่มากมายมหาศาล

การนำระบบ Grid ไปใช้

ในปัจจุบันได้มีการนำระบบ Grid ไปประยุกต์ใช้กับงานหลายประการได้แก่

1. บริการประมวลผล (Computational Service) เป็นรูปแบบของการให้บริการพลังการ ประมวลผล โดยรับงานจากผู้ใช้ และหาเครื่องที่เหมาะสมเพื่อประมวลผลงานนั้น ระบบกริด ที่ให้บริการรูปแบบนี้ มักถูกเรียกว่า Computational Grid
2. บริการ ข้อมูล(Data Service) ให้บริการเนื้อที่ในการเก็บและค้นหาข้อมูลซึ่งข้อมูลเหล่านั้น อาจถูกเก็บกระจายอยู่ ณ สถานที่ต่างๆ และมีผู้ดูแลคนละคนกัน ระบบนี้ยังครอบคลุมถึงการรักษา ความปลอดภัยของข้อมูลภายในระบบด้วย Application ที่ต้องในรูปแบบการให้บริการนี้ มักจะเป็น Application ที่มีปริมาณและขนาดของข้อมูลมาก และข้อมูลกระจายอยู่ตามที่ต่างๆ ทำให้ยากแก่การเข้าถึงข้อมูล ตัวอย่างเช่น Hight Energy Physics และ Drug Design ระบบที่ให้บริการรูปแบบนี้จะถูกเรียกว่า Data Grid
3. บริการ โปรแกรมประยุกต์ (Application Service) เป็นระบบที่ทำหน้าที่จัดการและจัดสรร การใช้งาน Application เช่น Software หรือ Library ที่อยู่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งในปัจจุบันรูปแบบการให้ บริการมักจะอยู่ในรูปแบบของ Web Service ซึ่งการให้บริการนี้ จะทำงานอยู่บน Computational Service
   และ Data Service ตัวอย่างของระบบนี้ได้แก่ NetSolve
4. บริการ สารสนเทศ (Information Service) เป็นรูปแบบการดึงและนำเสนอข้อมูลที่ถูกใช้โดย Computational Service Data Service และหรือ Application Service ซึ่งจะเกี่ยวกับ วิธีการนำเสนอ จัดเก็บ เข้าถึง แบ่งปัน และดูแลรักษาข้อมูลภายในระบบ เครื่องมือหลักที่ถูกนำมาใช้มากที่สุดในปัจจุบัน คือ Web
5. บริการ องค์ความรู้ (Knowledge Service) จะเกี่ยวข้องกับความรู้ที่ได้จากการทำงาน ประกอบด้วยวิธีการที่จะได้มา การใช้ การนำมาใช้ การประกาศ และการดูแลรักษาความรู้ต่างๆภายใน ระบบเครื่องมือที่นำมาใช้ คือ Data Mining

ตัวอย่าง Application จริงของระบบกริด

Scientific Application

• AIST ซึ่งเป็นองค์กรวิจัยแห่งชาติที่ใหญ่ทึ่สุดของประเทศญี่ปุ่นได้ออกแบบและติด ตั้งระบบกริดเพื่อให้นักวิจัยภายในใช้แก้ปัญหาด้าน Life Sciences และ Nanotechnology ตั้งแต่ปี 2003
• AFM และ CNRS ร่วมกันติดตั้งระบบกริดเพื่อใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับโรคทางพันธุกรรมและวิธีรักษาในโครงการ Decrypthon II ของประเทศฝรั่งเศส
• IPK หรือ Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research เป็นสถาบันวิจัยพืชชั้นนำของประเทศเยอรมันี ได้ติดตั้งระบบกริดเพื่อค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับพันธุกรรมของพืช จากการใช้ระบบกริดเข้ามาช่วยทำให้สามารถลดเวลาในการเปรียบเทียบดีเอนเอของ ข้าวจำนวน 400,000 ชนิดด้วยเวลาเพียง 30 ชั่วโมงจากเวลาปกติ 200 วัน

Emergency Operation

การรับเหตุฉุกเฉินในปัจจุบันส่วนใหญ่ยังไม่เป็นระบบ และยังมีความน่าเชื่อถือไม่สูงเท่าที่ควร โดยเฉพาะเมื่อมีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างเฉียบพลัน เช่น แผ่นดินไหว ไฟไหม้ น้ำท่วม ซึ่งต้องการการตัดสินใจจากผู้บริหารระดับสูง อย่างไรก็ตามผู้บริหารไม่สามารถตัดสินใจได้เนื่องจากไม่มีข้อมูลมากเพียงพอ ในงาน SC 06 ที่ผ่านมา Argonne National Lab และ University of Chicago ได้ร่วมกันนำเสนอระบบ SPRUCE (Special PRiority and Urgent Computing Environment) ซึ่งสามารถแก้ปัญหาทั้งหมดนี้ได้โดยการเพิ่มความน่าเชื่อถือให้แก่ผู้แจ้ง เหตุด้วยการใช้โครงสร้างพื้นฐานของระบบความปลอดภัยที่มีในระบบกริด วิธีนี้ทำให้ความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น สามารถยืนยันตัวบุคคลได้ และมีระบบอายุการใช้งานภายในตัว นอกจากนี้เหตุที่ถูกแจ้งเข้ามาจะกระตุ้นให้ระบบดำเนินการรวบรวมข้อมูลที่ได้ มานำไปจำลองด้วยระบบกริดเพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์สำหรับส่งให้กับผู้บริหาร ต่อไป

Enterprise Business

Wide-range Interoperability

ปัญหาที่ท้าทายที่สุดอย่างหนึ่งในโลกธุรกิจคือความยุ่งยากในการเชื่อมต่อ ระบบที่หลากหลายภายในองค์กร เช่น แผนกการตลาดเก็บข้อมูลด้วยโปรแกรมเฉพาะที่พัฒนาขึ้นบนไมโครซอฟต์วินโดส์ ในขณะที่ฝ่ายขายเก็บข้อมูลในโปรแกรมเฉพาะอีกตัวหนึ่งซึ่งใช้งานบนลินุกส์ เป็นหลัก การดำเนินงานของทั้งสองฝ่ายอาจะไม่เกี่ยวเนื่องกัน แต่อย่างไรก็ตามฝ่ายวางแผนต้องการข้อมูลของทั้งสองฝ่าย เพื่อนำมาเป็นข้อมูลในการวางแผนด้วยโปรแกรมเฉพาะอีกตัวหนึ่ง ปัญหานี้ต้องใช้บุคลากรสำหรับจัดเตรียมข้อมูลจากสองแผนกและป้อนให้กับ โปรแกรมของฝ่ายวางแผน ปัญหานี้สามารถแก้ไขหรือทำให้หมดไปด้วยเทคโนโลยีกริด ในงาน SC 06 ที่ผ่านมาได้มีการนำเสนอการทำงานร่วมกันของระบบที่หลากหลาย โดยมีผู้ร่วมนำเสนอดังต่อไปนี้

• Argone National Lab/Globus Alliance
• EGEE
• HP
• Microsoft
• Platform Computing
• UK eScience/OMII-UK

Financial Services

• Charles Schwab ซึ่งเป็นบริษัทที่ให้บริการด้านการเงินชั้นนำของโลกได้ติดตั้งระบบกริด เพื่อช่วยให้การประเมินความเสี่ยงด้านการเงินของลูกค้าให้ถูกต้องและรวดเร็ว ยิ่งขึ้นด้วยการเชื่อมต่อแบบ SOA
• Nippon Life Insurance เป็นบริษัทด้านการประกันภัยซึ่งนำเทคโนโลยีกริดไปใช้ในการประเมินความเสี่ยง ด้านการเงินโดยสามารถลดเวลาจาก 10 ชั่วโมงเหลือเพียง 49 นาที หรือเพิ่มความเร็วได้มากถึง 12 เท่า
• RBC Insurance เป็นบริษัทด้านการประกัยภัยชั้นนำในประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดาใช้ เทคโนโลยีกริดเพื่อช่วยลดเวลาในการประมวลผล และสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อนได้มากยิ่งขึ้น
• Wachovia ให้บริการด้านการเงินโดยใช้ระบบกริดในการลดเวลาในการวิเคราะห์ความเสี่ยง กำไรขาดทุนจาก 15 ชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาที ทำให้สามารถตอบสนองลูกค้าได้ตามเวลาจริง

Petroleum Industry

Shell ซึ่งเป็นบริษัทปิโตรเลี่ยมชั้นนำของโลกได้ทำเทคโนโลยีกริดเพื่อเชื่อมโครงสร้างพื้นฐานของสาขาที่กระจายอยู่ทั่วโลกเข้าด้วยกัน

Automotive

EADS หรือ European Aeronautic Defense and Space ได้นำเทคโนโลยีกริดมาใช้เพื่อลดเวลาในการวิเคราะห์และจำลองการทำงานของยาน ยนต์ที่ออกแบบขึ้นก่อนผลิตจริง

Government

• EPA หรือ Environmental Protection Agency ของประเทศสหรัฐอเมริกาใช้เทคโนโลยีกริดเพื่อให้บริการการวิจัย in silico ให้แก่สมาชิก
• รัฐบาล ประเทศไต้หวันได้เชื่อมต่อสถาบันการศึกษาและสถาบันวิจัยแห่งชาติด้วยระบบ กริดเพื่อเร่งความเร็วของงานวิจัยทั้งในระดับอุดมศึกษาและสูงกว่า
• IN2P3 ใช้ระบบกริดเพื่อช่วยให้สามารถวิจัยด้าน Life Science ได้เร็วมากขึ้นและถูกต้องมากขึ้น

Large-Scale Communication

การประชุม SC Desktop

งานประชุม Supercomputing เป็นงานประชุมด้านการคำนวณสมรรถนะสูงที่ได้รับความนิยมสูงสุดงานหนึ่ง ในงานประชุมนี้จะอนุญาตให้ผู้ที่ต้องการเข้าร่วมแต่ไม่อยากเดินทางไกลสามารถ ร่วมเข้ารับฟังได้โดยผ่านทาง Access Grid ซึ่งเรียกงานนี้ว่า SC Global หรือ SC Desktop และได้จัดติดต่อกันมา 4 ปีแล้ว

Thanks : ศูนย์ไทยกริดแห่งชาติ