Österreichs Unis führend in der Grid-Forschung

Not macht erfinderisch. Das gilt auch im Falle der Computer-Grids, die sich mittlerweile vor allem im Forschungsbereich über die ganze Welt spannen. Egal ob Astronomie, Klimaforschung, Materialwissenschaft, Medizin, Meteorologie, Molekularbiologie, Teilchenphysik oder Theoretische Chemie, die Forschung setzt immer mehr auf starke Rechenkapazitäten anstatt auf Versuchsreihen. Nur die Budgets der Institute und Forschungsgruppen sind beschränkt und nicht zuletzt deshalb wird gerade in Österreich eifrig an dieser Technologie gefeilt. Denn Supercomputer können sich offensichtlich nur wohlhabende Universitäten leisten. Doch die scheinen bald gar nicht mehr nötig.

Laut Univ.-Prof. DI Dr. Thomas Fahringer vom Institut für Informatik und Leiter der Forschungsgruppe Verteilte und Parallele Systeme an der Universität Innsbruck arbeiten ungefähr 25 Gruppen an österreichischen Universitäten zum Thema Grid. Er leitet mit 32 Mitarbeitern davon eine der größten. Teile der Forschungsergebnisse der Gruppe kommen auch dem Austrian Grid zugute, welches die Rechenkraft der österreichischen Universitäten bündelt. Seit April 2004 wird daran intensivst gearbeitet. Derzeit laufen in diesem Verbund 466 Prozessoren, die mit vereinter Rechenkraft etwa 596 Gigaflops erbringen. Das sei eine Pilotphase, sagt Univ.-Prof. Dr. Jens Volkert, Koordinator des Austrian Grid und Vorstand des Instituts für Grafische und Parallele Datenverarbeitung an der Uni Linz, nun gehe es darum, nachhaltige Grid-Strukturen aufzubauen. Diese erste Phase, die vom Wissenschaftsministerium mit 2,7 Mio. Euro finanziert wurde, ging im Dezember 2006 zu Ende. Die zweite Phase soll noch in diesem Jahr anlaufen.

Verteilte Forschung

Obwohl die Arbeit fast noch in den Kinderschuhen steckt, haben die österreichischen Unis die Nase vorn. "Wir liegen in Österreich mit der Forschung und mit dem Austrian Grid drei Jahre vor Deutschland. Und nicht zuletzt deshalb wollen viele in der EU mit österreichischen Forschungsgruppen zusammenarbeiten. Aber auch viele US-Universitäten sind an unseren Systemen mehr als interessiert", erklärt Fahringer stolz gegenüber dem Monitor. "Und im Bereich der internationalen Zusammenarbeit in Forschungsprojekten werden Grids immer wichtiger beziehungsweise unverzichtbar."

Obwohl die Forschungsarbeit schon recht fortgeschritten scheint, hat dieses Thema noch großes Potenzial. Wie man Grids programmiert und optimal zum Rechnen bringt, ist mittlerweile ein eigenes noch weites Forschungsfeld. "Wir bauen eine komplette Grid-Anwendungsumgebung, die auch im Austria Grid Einzug findet", erklärt Fahringer. Die Rechenleistung der "verspinnten" Rechner lässt sich nicht einfach zusammenzählen. Um das Optimum aus einem Grid herauszuholen, benötigt man eine ausgeklügelte Middleware. Zu den härtesten Nüssen gehört die Lastenverteilung, bei der versucht wird, alle Komponenten einer Software möglichst effizient und gleichmäßig auf alle im Grid vorhandenen Rechner zu verteilen, so dass die kürzestmögliche Laufzeit erzielt wird. Wie gut ein Grid funktioniert, hängt daher nicht zuletzt von der konkreten Anwendung ab.

Spielend zu neuen Forschungsergebnissen

Doch Fahringer sieht die nahe Zukunft optimistisch: "Vor wenigen Jahren war Parallel Computing noch eine Wissenschaft. Heute liefert jede Playstation die Rechenleistung eines Supercomputers von vor zehn Jahren. In zehn Jahren werden Grids zu unserem Alltag gehören, da Computer immer unsichtbarer werden und wir die Rechenleistung aus dem Netz beziehen."

Das Grids nicht nur für die Forschung gut sein können, beweist die Tiroler Forschergruppe mit ihrer Arbeit im Rahmen eines EU-Projektes an dem sie federführend beteiligt sind. "Wir versuchen eine Plattform für Gaming-Grids zu entwickeln. Bisher wurden Spiele, die auf Servern betrieben werden, immer in statischen Rechenzentren betrieben. Diese sind meist schnell überlastet und machen die Spiele langsam", erläutert Fahringer. Als Beispiel führt der Universitätsprofessor die Einführung von World of Warcraft in Europa an. "Die Server des Herstellers waren nach nur drei Tagen überlastet. Deshalb hat die Gaming-Industrie das Grid für sich erkannt, da es automatisch Ressourcen hinzufügen oder entfernen kann."

Einer Kommerzialisierung der Grid-Technologie steht also nichts mehr im Wege. Und wieso sollten nicht einmal österreichische Forscher in Sachen IT nicht auch einmal die Nase weit vorne haben?