Tóm tắt lịch sử của Linux và vũ trụ (Phần 1)

IT PRO looks at how free and open source software is helping academics, researchers and scientists gain a better understanding of space and time.

IT PRO xem xét việc các phần mềm tự do nguồn mở đang giúp đỡ các viện sĩ hàn lâm, các nhà nghiên cứu và các nhà khoa học như thế nào để có được sự hiểu biết tốt hơn về không gian và thời gian.

Posted Ric-hard Hillesley at 3:27PM, 5th June 2008

Theo: http://www.itpro.co.uk/features/203967/a-brief-history-of-linux-and-the-cosmo...

Bài được đưa lên Internet ngày: 05/06/2008

Lời người dịch: “Linux là chuẩn de facto cho sự lựa chọn đối với các hệ thông máy tính tốc độ thực thi cao HPC (High Performance computing). Ai đó có thể gọi tên Solaris, HPUX, OSX và Windows như các giải pháp thay thế, nhưng cơ sở về người sử dụng của chúng là bé tí so với cộng đồng những người sử dụng Linux (trong các môi trường liên quan tới HPC) do bản chất của sở hữu độc quyền của các hệ điều hành này. Một vài thứ trong số đó có thể là lựa chọn tốt hơn Linux trong các lĩnh vực cụ thể nào đó, nhưng không phải là cho dạng sử dụng của VŨ TRỤ, với dải rộng lớn các ứng dụng và nhiệm vụ nghiên cứu của nó... Từ quan điểm của đội hỗ trợ VŨ TRỤ, sẽ không có giải pháp thay thế cho Linux như một lựa chọn của hệ điều hành cho các ứng dụng HPC”. Với các ứng dụng HPC trong VŨ TRỤ thì Linux là thống soái và là thứ không thể thay thế được! Không Solaris, không HPUX, không OSX và cũng không Windows! Còn bạn có nghĩ như vậy không?

Được biết, trước kia tại Liên Xô cũ, cùng một con điện trở được sản xuất ra, sẽ được phân thành 3 loại: Loại để sử dụng trong Vũ trụ, loại để sử dụng trong quân đội là cuối cùng là loại để sử dụng trong các thiết bị dân dụng, trong đó con điện trở để sử dụng trong Vũ trụ có chất lượng cao nhất. Nếu theo logic này, tự bạn có thể đánh giá được, hệ điều hành nào là có chất lượng cao nhất.

“Để phân tích và xử lý hàng terabytes các dữ liệu cơ bản cho dự án, COSMOS thuê một hệ thống SGI Altix chạy Linux. Hệ thống này đặc trưng bởi bộ nhớ được chia sẻ toàn cầu có liên kết dựa trên các bộ nhớ cache, bộ nhớ lưu trữ theo cấp và nhìn thấy được tích hợp, và phụ thuộc mạnh mẽ vào đầu tư hiện hành từ Uỷ ban Nghiên cứu”. Điều này có nghĩa rằng Linux có khả năng xử lý số lượng dữ liệu khổng lồ hàng terabytes, điều mà nhiều chuyên gia công nghệ thông tin Việt Nam vẫn chủ quan mà cho rằng nguồn mở không thể xử lý được dữ liệu lớn và chuyên nghiệp. Với bài viết này, hy vọng rằng chúng ta sẽ có cái nhìn ngược lại.

Xem thêm bài: “NASA mang nguồn mở vào vũ trụ” (http://blog.360.yahoo.com/blog-LU.CUQA9b6gRyol5jVT.?p=1629).

50 năm trước các nhà khoa học đã bị hạn chế sử dụng mực và giấy in thạch để truy cập và biên dịch các dữ liệu của họ.

Cuộc cách mạng máy this lần đầu tiên của những năm 70 và 80 chủ yếu là đã làm phong phú thêm các khả năng. Nhưng cuộc cách mạng lần thứ 2 trong công nghệ máy tính mà nó đã diễn ra chục năm trước đã chuyển dịch công việc của hầu hết các tổ chức của các nhà khoa học.

Băng thông rộng và các công nghệ lưu trữ hiện đại đã làm cho các dữ liệu sẵn sàng hơn. Việc có được dữ liệu đã trở nên được tinh vi hơn. Các máy tính có thể vượt qua được dung lượng lớn về dữ liệu mà đã là không thể tưởng tượng được vài năm trước, và có thể thực hiện được những tính toán lặp đi lặp lại mà chúng nằm ngoài thực tế về khả năng chỉ mới gần đây.

Tỷ lệ giữa giá thành/tốc độ thực thi mà nó đã là kinh khủng trong quá khứ đã được biến đổi bởi những hiệu quả của luật Moore, và sự gia tăng hiện nay của các phần mềm tự do nguồn mở. Đối với hầu hết chúng ta thì điều này có nghĩa ít hơn là sự lưu ý rằng các ứng dụng văn phòng là ít có tiếng hơn là chúng thường có. Trong thế giới của khoa học nó có nghĩa là các ranh giới của tri thức có thể được khai phá xa hơn nhiều.

Fifty years ago scientists were restricted to the use of ink and graph paper to assess and compile their data.

The first computer revolution of the seventies and eighties vastly enriched the possibilities. But the second revolution in computer technology that has taken place over the last decade has transformed the work of most scientific establishments.

Broadband and modern storage technologies have made data more available. Data capture has become more refined. Computers can cope with volumes of data that were unimaginable a few short years ago, and can perform iterative calculations that were beyond the realms of possibility even more recently.

The price/performance ratios that were so forbidding in the past have been transformed by the effects of Moore's Law, and the concurrent rise of free and open source software. For most of us this means little more than the notion that office applications are a little less clunky than they used to be. In the world of science it means that the margins of knowledge can be explored a lot further.

Một đóng góp đặc biệt của các phần mềm tự do nguồn mở cho thế giới của máy tính hàn lâm là sự gia tăng của các công nghệ ảo hoá và clustering (tạm dịch là nhóm máy tính), nơi mà mọi số lượng cài đặt Linux thường chạy trên các hộp phần cứng có khả năng đồng bộ sự thực thi của một siêu máy tính. Công nghệ như thế này đã nổi lên từ dự án của Beowulf, mà nó đã được thành lập bởi Donald Becker và Thomas Sterling vào năm 1993 khi họ đã bắt đầu “phác hoạ ra vẻ ngoài của hệ thống nhóm máy tính dựa trên hàng hoá được thiết kế như một giải pháp thay thế có hiệu quả về giá thành cho các siêu máy tính lớn”.

Linux đã là quyến rũ cho các công ty phần cứng mà đặc chủng trong máy tính tốc độ thực thi cao HPC (High Performance Computing) một phần vì các lý do kỹ thuật, vì tính chấp nhận được về giá thành, sự module hoá, tính mềm dẻo và khả năng truy cập được tới mã nguồn, và một phần vì việc cấp phép đã khuyến khích cả sự đóng góp đôi bên cùng có lợi của mã nguồn cho cộng đồng chung. Với phần tính toán sau, Linux đã là một hệ điều hành đầu tiên trên 426 trong số 500 siêu máy tính hàng đầu.

A special contribution of free and open source software to the world of academic computing has been the rise of clustering and virtualisation technologies, whe-re any number of instances of Linux often running on commodity hardware boxes are able to replicate the performance of a supercomputer. Such technology emerged f-rom the Beowulf project, which was founded by Donald Becker and Thomas Sterling in 1993 when they began "sketching the outline of a commodity-based cluster system designed as a cost-effective al-ternative to large supercomputers."

Linux has been attractive to the hardware companies that specialise in HPC (High Performance computing) partly for technical reasons, because of its affordability, modularity, flexibility and accessibility of code, and partly because the licensing has encouraged mutual contributions of code to the common pool. At the last count, Linux was the primary operating system on 426 of the top 500 supercomputers.

A donut-shaped universe

Một vũ trụ có hình chiếc bánh rán

Nhóm máy chủ đầu tiên của Beowulf dựa trên Linux đã được xây dựng bởi cơ quan vũ trụ Mỹ – NASA và các nhà khoa học của CESDIS tại Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard ở Greenbelt, Maryland, để giải quyết các vấn đề liên quan tới dự án Khoa học Mặt đất và Không gian – ESS của NASA.

Một trong những mục tiêu của dự án ESS này là xác định “tính có thể ứng dụng được của các máy tính song song một cách đồ sộ đối với những vấn đề mà cộng đồng khoa khọc của dự án Mặt đất và Không gian này phải đối mặt”. Dự án của Beowulf được dẫn dắt bởi những người sử dụng của nó, và là dự án đầu tiên ở dạng này, mà ngày một thách thức bởi sự triển khai và công nghệ của COST, không phải tất cả chúng thực sự là nguồn mở.

Các công nghệ như vậy đã truyền các khả năng cho các nhà khoa học, mà họ chuyên tâm vào cuộc đời làm việc của họ để chạy các bộ mô phỏng các sự kiện ở tận cùng củ vũ trụ của chúng ta, và đã chứng minh được sự có lợi một cách bình đẳng trong các môi trường thương mại đặc biệt này mà chúng đòi hỏi các khả năng xử lý phân tích và/hoặc tính toán khổng lồ.

The first Linux-based Beowulf cluster was built by NASA and CESDIS scientists based at the Goddard Space Flight Centre in Greenbelt, Maryland, to address problems associated with the NASA Earth and Space Sciences (ESS) project.

One of the goals of the ESS project was to determine "the applicability of massively parallel computers to the problems faced by the Earth and space sciences community." The Beowulf project is driven by its users, and was the first project of its type, but is being increasingly challenged by COTS implementations of the technology, not all of which are truly open source.

Such technologies have transformed the possibilities for those scientists who dedicate their working lives to running simulations of events at the edge of our universe, and have proved equally beneficial in those specialised commercial environments that require heavy mathematical and/or analytical processing capabilities.

Một dự án như vậy là dự án COSMOS của Anh được dẫn dắt bởi Stephen Hawking. Hawking là giáo sư của Lucasian của khoa toán Đại học Cambridge, và có lẽ là nhà khoa học nổi tiếng nhất thế giới sau Einstein, được nổi tiếng bởi con người tác giả của A Brief History of Time (Lịch sử sơ lược của thời gian), mà nó là một trong những cuốn sách bán chạy nhất mà nhiều người có nhưng rất ít người đọc được, và đối với sự đạt được đáng kể đó của mình trong sự đối mặt với những bất hạnh mà chúng là không thể tưởng tượng nổi đối với hầu hết chúng ta. Ông đã xuất hiện để được ghi lại bởi Radiohead và Pink Floyd, chơi cờ với Isaac Newton, Einstein và Mister Data trong một tiểu phẩm của Star Trek: Thế hệ tiếp sau, và đã trao đổi những quan sát với Homer Simpson qua một cốc bia Duff ở quán bar Mo. “Homer”, ông nói với nhà triết học của Springfield, “lý thuyết của ngài về vũ trụ hình chiếc bánh rán là rất thú vị”.

Such a project is the UK COSMOS project led by Stephen Hawking. Hawking is Lucasian professor of mathematics at the University of Cambridge, and is probably the world's most recognisable scientist since Einstein, best known by the layman for penning A Brief History of Time, which is one of those best sellers that many people own but few have read, and for his considerable achievement in the face of adversities that are unimaginable to most of us. He has appeared on recordings by Radiohead and Pink Floyd, played chess with Isaac Newton, Einstein and Mister Data in an episode of Star Trek: The Next Generation, and has exchanged observations with Homer Simpson over a Duff beer in Mo's bar. "Homer", he said to the philosopher of Springfield, "your theory of a donut-shaped universe is intriguing."

Dịch tài liệu: Lê Trung Nghĩa

ltnghia@yahoo.com