Новости

ЮУрГУ

От облачных хранилищ до энергоэффективных облачных вычислений: профессор из Мексики прочел в ЮУрГУ серию лекций

В ЮУрГУ состоялись лекции и семинары известного ученого в области компьютерных наук с мировым именем – Андрея Черных, профессор Центра научных исследований и высшего образования Энсенады (Мексика). Он познакомил студентов и преподавателей ЮУрГУ с решениями проблем оптимизации вычислительных ресурсов и методы защиты облачных хранилищ данных от техногенных и киберугроз.
От облачных хранилищ до энергоэффективных облачных вычислений: профессор из Мексики прочел в ЮУрГУ серию лекций

Профессор Черных – специалист в области распределенных вычислительных систем, включая облачные вычисления. Он изучает вопросы, связанные с управлением распределенными вычислительными системами с учетом неопределенности, обеспечением кибербезопасности при передаче и хранении данных в облачных вычислительных системах, обработкой данных для технологий Интернета вещей. В настоящее время ученый возглавляет работу Лаборатории проблемно-ориентированных облачных сред Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ.

Проблеме оптимизации вычислительных ресурсов профессор посвятил две лекции. Студенты, аспиранты и научные сотрудники ЮУрГУ узнали об основах оптимизации ресурсов для параллельных, распределенных и облачных систем, а также разобрали более частные моменты оптимизации ресурсов в условиях неопределенности. Рациональное использование вычислительных ресурсов имеет глобальное значение для жизни людей – например, если решаемые суперкомпьютерами задачи выполняются бессистемно, может увеличиваться время их выполнения и потребление энергии, что оказывает влияние даже на изменение микроклимата. Так, один вычислительный центр потребляет столько же электроэнергии, как  целый европейский город, а поскольку он в процессе работы выделяет большое количество тепла, для охлаждения также необходимо электричество.

«В настоящее время беспокойство людей вызывает потребление энергии, потому что она ограничена, в частности, растет потребление электричества. Это касается ресурсов земли, экологии, – минимизация энергии является жизненно важной. Она осуществляется двумя способами. Либо предлагаются новые технологии, которые минимизируют потребление энергии, например, выпускают процессоры, которые потребляют все меньше и меньше. Другой путь – оптимизация программными способами. Мы занимаемся именно этим. Кроме того, существует огромное количество полезных применений оптимизации ресурсов. Выполнение вычислительных задач быстрее и с лучшим качеством обслуживания позволяет снизить общие расходы на что-либо, удовлетворить потребности пользователя и т.д.», – отметил Андрей Николаевич.

«Основы управления ресурсами в облачных вычислительных средах, оптимизация ресурсов – это невероятно важная задача сегодня. По всему миру крупнейшие IT-компании открывают свои облачные вычислительные центры, и, конечно, самой известной и мощной является компания Amazon, за ней по стопам идут Google и Microsoft. В России полгода назад Яндекс тоже запустил свое «облако», и они постоянно ищут новых сотрудников для решения большого количества задач. Например, каким образом сделать так, чтобы сотни тысяч суперкомпьютеров были разделены на сотни миллионов маленьких виртуальных компьютеров, а потом эти ресурсы были эффективно предоставлены десяткам, сотням тысяч пользователей. Это сложная задача может в какой-то степени решена с использованием современных систем распределения ресурсов», – рассказал директор ВШ ЭКН Глеб Радченко.

Чтобы оптимизировать процесс решения вычислительных задач, необходимо задать критерий оптимизации. Это может быть такой критерий, как уменьшение времени, необходимого для выполнения задачи, и многие другие. Сейчас используются системы, которые выполняют так называемые потоки задач – пользователь формирует среду потоковых задач, которая объединяет десятки и тысячи элементов. На их основе создаются специальные расписания. Все это позволяет проводить масштабные исследования в разных областях, начиная от изучения звездного неба, когда необходимо свести воедино огромный объем изображений с учетом искажений, до математического моделирования биологических процессов.

«До лекций мы не знали о таком направлении дискретной математики, как теория расписаний. Теория автоматов была известна, теория графов тоже, теперь еще мы познакомились с теорией расписаний. Вообще, насколько мы поняли, эта теория используется в разработке процессоров, распараллеливании процессов, оптимизации – то, что сейчас необходимо в силу разрастания технологий», – поделился слушатель лекций, студент третьего курса ВШ ЭКН Станислав Лысов.

Семинар по кибербезопасности был посвящен техногенным и киберугрозам, угрожающим облачным хранилищам данных, таких как OneDrive, Яндекс.Диск, DropBox. Безопасность информации – главная проблема «облаков», так как они могут подвергаться вирусным, DDoS-атакам и т.д., в том числе, новому способу нарушения безопасности – «облачному сговору». Главными требованиями к безопасности на данный момент остаются: конфиденциальность, целостность, приватность. Командой ученых во главе с Андреем Черных разрабатываются методы, которые позволяют не допускать доступа к информации, хранящейся в «облаках». Они основаны на совершенствовании системы кодировки, базирующейся на увеличении данных, чтобы невозможно было восстановить ее из отдельных кусков. Предложенный способ менее избыточен, но позволяет сохранить решение проблемы безопасности.