Eine Publikation der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
VIOLA: Mit Hochgeschwindigkeit ins Netz
Von Rudolf Berrendorf
Vertreter von sechs Institutionen bei der Vertragsunterzeichnung für das Projekt VIOLA. Foto: caesar
Die Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg beteiligt sich unter der Leitung von Professor Rudolf Berrendorf (Fachbereich Informatik) an dem Verbundprojekt VIOLA. In diesem Projekt unter der Federführung des DFN-Vereins in Berlin arbeiten neben der FH, der Uni Bonn und der RWTH Aachen das Forschungszentrum caesar aus Bonn, das Forschungszentrum Jülich, zwei Fraunhofer-Institute aus Sankt Augustin sowie die Industriepartner Alcatel, Siemens und T-Systems zusammen.
Die Aufgabe
In einem Testbed soll im Rahmen dieses Projektes neueste optische Netzwerktechnik erprobt und unter praxisnahen Bedingungen betrieben werden. Die mit dem Testbed gewonnenen Erfahrungen sollen in den Aufbau des vom DFN-Verein geplanten Nachfolgenetzes des derzeitigen Wissenschaftsnetzes G-WiN einfließen. Im Jahr 2006 soll das Netz stehen. Zunächst ist zwischen den Projektpartnern eine auf Glasfasern basierte mehrfache 10-Gigabit-Ethernet-Verbindung vorgesehen. In einer späteren Projektphase erfolgt eine Ausdehnung des Netzes nach Bayern und die Anbindung an das europäische Hochgeschwindigkeitsforschungsnetz GEANT.
Die Technik
Neben dem Test neuester Netzwerkkomponenten ist ein weiterer wichtiger Aspekt im VIOLA-Projekt die Nutzung der mit der Netzwerktechnik erschlossenen neuen Möglichkeiten in verteilten Computer-Anwendungen. Neben einer signifikanten Erhöhung der verfügbaren Übertragungsbandbreite auf bis zu zehn Gigabit pro Sekunde – eine T-DSL Leitung hat zum Vergleich weniger als 1/1000 dieser Übertragungskapazität – sind dies insbesondere garantierte Qualitätsmerkmale der Übertragung. Die Anwendungen, die von den Projektpartnern angepasst und erweitert werden, kommen aus den Bereichen Grid-Computing und Virtual Reality.
Verbindung über ein optisches Netz
Die Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg wird sich in einem Teilprojekt am Aufbau und Betrieb eines Grid-Computers beteiligen. Grid-Computing ist ein Ansatz, geografisch verteilte (parallele) Computer Nutzern aufgrund spezifizierter Anforderungsmerkmale (zum Beispiel Verfügbarkeit für eine bestimmte Zeitdauer, Leistungsfähigkeit, Funktionalität) als eine gemeinsame Ressource verfügbar zu machen. Die in der Region verteilten Parallelrechner basieren auf Mehrprozessor-Rechenclustern der Projektpartner in Jülich, Bonn und Sankt Augustin, sind über das optische Netz direkt miteinander verbunden, werden mit Hilfe spezieller Software zu einem Grid-Computer zusammengeschaltet und als solcher betrieben. Rechenintensive Anwendungen können diesen Großrechner mit mehr als 100 Prozessoren dann als einen leistungsfähigen Parallelrechner nutzen.
Beteiligung der FH an Software-Entwicklung
Weiterhin ist die Fachhochschule an der Entwicklung von Grid-Software beteiligt, die die verfügbare hohe Bandbreite des optischen Netzes zur effizienten parallelen Ein-/Ausgabe sehr großer Datenmengen innerhalb eines verteilten Grid-Computers nutzt. Der gewählte Ansatz setzt auf etablierten Standards auf und gewährleistet damit, dass parallele Anwendungen, die diese standardisierte Ein-/Ausgabe nutzen, ohne Änderungen des Programms in einer Grid-Umgebung lauffähig sind.
Testprojekt
In einem Anwendungsprojekt zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich, der RWTH Aachen und dem Fraunhofer-Institut IMK zur kollaborativen Visualisierung atmosphärischer Daten in einer verteilten Arbeitsumgebung sollen ebenfalls neue Techniken zum Zugriff auf große, zentral gehaltene Datenbestände entwickelt werden. Ein einziger solcher Datensatz aus der Atmosphärenforschung kann dabei bis zu einem Terabyte Daten enthalten. Zum Vergleich: Dies entspricht dem Inhalt von etwa 100 DVDs oder 1.500 CDs.
Neben den bereits identifizierten Computeranwendungen aus dem Bereich des Grid-Computing und der Virtual Reality, die von den Projektpartnern für die neue Netztechnik angepasst und optimiert werden, gibt es weiterhin für interessierte Forschungsgruppen die Möglichkeit, mit geeigneten Anwendungen ebenfalls die neue Infrastruktur zu testen und zu nutzen.
Artikel vom 08.12.2004
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