Het netwerk wordt een computer

Herbert Blankesteijn

Als je op een netwerk zit, hoeven je gegevens niet op je eigen computer te staan. Inmiddels kan ook rekenwerk verspreid over een netwerk gebeuren. Na internet ontstaat The Grid.

In den beginne was er de centrale computer of mainframe. Gebruikers logden in vanaf een terminal om hun werk van afstand te doen. Computertijd was duur; een bedrijf had één computer en die was altijd bezet.

Met de komst van de microcomputer rond 1980 werd rekenkracht goedkoop. Op elk bureau kwam een apparaat, en iedere computerbezitter regelde zijn eigen processen en zijn eigen opslag. Het netwerk bracht daar weer verandering in. Pc's vinden software en data nu vaak op een centrale server. En ook particulieren kunnen hun gegevens buiten de deur opslaan. Bij hun provider bijvoorbeeld, of bij andere commerciële internetbedrijven.

Inmiddels staan op miljoenen bureau's evenzovele computers, en die doen naar computermaatstaven bijna honderd procent van de tijd niets. Op kantoren staan ze van negen tot vijf aan, bemand of niet. Tijdens activiteiten als tekstverwerken, het invullen van spreadsheets en mailen is de belasting van de processor vaak minder dan tien procent (met spelling- en grammaticacontrole tijdens het typen is dit aanzienlijk meer).

Creatieve geesten zijn op ideeën gekomen om dit reservoir van rekenkracht nuttig te gaan gebruiken. Sommige rekenproblemen kun je met slim geschreven software over verschillende computers verdelen. Het lokale netwerk of internet regelt dan het transport. Honderdduizenden gebruikers van internet doneren graag hun computertijd aan ideële projecten. Distributed.net heeft zo encryptiecodes gekraakt, Seti@home zoekt sinds 1998 naar buitenaardse boodschappen. Structuren van eiwitmoleculen, stambomen van miltvuurbacteriën, de werkloze pc heeft het voor het uitzoeken.

In het kielzog van Seti@home probeerden rond 2000 bedrijfjes als United Devices, Parabon en Distributed Science tegen betaling rekenproblemen van bedrijven door te sluizen naar internetbewoners. Die zouden daar op hun beurt voor betaald zouden krijgen. Het werd geen succes. Het instorten van de interneteconomie is een factor geweest; er was geen geld om deelnemers behoorlijk te betalen. Maar ook is rekenkracht te goedkoop. In plaats van een makelaar in processortijd in te schakelen, koopt een bedrijf er liever een paar computers bij.

In de wetenschap kan dat niet altijd. Rekenproblemen kunnen omvangrijk zijn en er zijn pieken en dalen in de werklast, bijvoorbeeld bij de output van deeltjesversnellers en ruimtemissies. Er ontstaan dan achterstanden, tenzij het werk kan worden uitbesteed aan computers elders die minder omhanden hebben. Sinds medio jaren '80 zijn er allerlei initiatieven. Condor, ontstaan aan de universiteit van Wisconsin, is software die op een lokaal netwerk een groep werkstations beheert en voor een efficiënte verdeling van de werklast zorgt. Van recentere datum is de Globus toolkit, die het mogelijk maakt computers van verschillende fabrikanten, op verschillende netwerken, in verschillende delen van de wereld, met verschillende soorten beveiliging, te laten samenwerken in een groot geheel. Voor dergelijke netwerken is de term 'Grids' bedacht: netwerken op continentale schaal die functioneren als supercomputers. De National Science Foundation bouwt een 'Terra Grid', dat vier Amerikaanse onderzoeksinstellingen verbindt. Andere belangrijke grids zijn het Amerikaanse Science Grid van het Department of Energy en het Europese DataGrid.

Sun, het bedrijf dat van 'The network is the computer' zijn slagzin heeft gemaakt, ziet met onder andere IBM en Hewlett-Packard commerciële toekomst in grid-technieken. Bedrijven huren misschien niet graag externe rekenaars in, ze willen wel hun eigen computers optimaal gebruiken. Als het netwerk als een grid wordt ingericht, kan dat tientallen procenten schelen, in tijd of geld.

De Sun Grid Engine is software die bedrijven gratis kunnen downloaden – de programmacode is 'open source', zodat gebruikers er zelf aan mogen sleutelen. Alleen wanneer men wil dat technici van Sun zich met installatie en onderhoud bemoeien, volgt er een rekening. Een indrukwekkende lijst bedrijven (de afdeling Transmissie en Motoren bij Ford, de chipontwerpers van Motorola, aerodynamici bij racebedrijf McLaren, de universiteit van Durham, Sony, en niet te vergeten Sun zelf) heeft zich ertoe bekeerd. Het gaat altijd om zwaar rekenwerk. Op kantoren waar briefjes en mailtjes worden getikt en af en toe een rapport, zal een grid weinig voordelen bieden. Het algemene beeld: kortere doorlooptijden, minder pieken in de werklast voor de computers, niet meer nablijven om te wachten tot de computer klaar is. Het is zowel efficiënter als prettiger qua arbeidsomstandigheden. Dat zulke toepassingen voor de preciezen geen echte grids zijn, omdat ze zich beperken tot een lokaal netwerk, zal de gebruikers een zorg zijn.

De visie van grid-evangelisten is, dat eens rekenkracht en data-opslag uit de muur zullen komen. Dat doel is nog ver weg. Daarvoor moeten standaarden ontwikkeld en geaccepteerd worden, bijvoorbeeld voor de uitwisseling tussen verschillende soorten computers, en voor het afrekenen tussen afdelingen van een bedrijf, bedrijven onderling, en wellicht tussen bedrijven en particulieren. In dat toekomstideaal kunnen we weer inloggen om een job te doen.