Co to jest BOINC

Wstęp

Coraz to większą popularność, szczególnie wśród miłośników informatyki oraz pasjonatów ciekawego oprogramowania zyskuje oprogramowanie BOINC. W tym artykule postaram się wyjaśnić czym jest system BOINC i do czego on może służyć.

Aby dobrze zrozumieć czym jest system BOINC i do czego może się on przydać, warto najpierw zapoznać się z pojęciami przetwarzania rozproszonego oraz wolontariatu obliczeniowego.

 

Przetwarzanie rozproszone

Przetwarzanie rozproszone polega na wykonywaniu określonych zadań obliczeniowych z wykorzystaniem współdzielenia zasobów informatycznych. Generalnie rzecz polega na tym, iż dane zadanie obliczeniowe dzielone jest na drobne jednostki obliczeniowe, które opracowywane są na poszczególnych systemach informatycznych połączonych ze sobą siecią (ethernet/internet). W taki sposób całe zadanie wykonywane jest równolegle i częściowo przez wiele maszyn, a zatem wynik można uzyskać o wiele szybciej i sprawniej. Poszczególne maszyny wykonują odpowiednie obliczenia, po czym wysyłają wyniki do odpowiedniego serwera. Najlepszymi przykładami przetwarzania rozproszonego mogą być różnego rodzaju skomplikowane obliczenia naukowe.

 

Wolontariat obliczeniowy

Wolontariat obliczeniowy jest systemem informatycznym opartym na przetwarzaniu rozproszonym, które zostało opisane wyżej i w którym wolontariusze wspierają rozmaite projekty naukowe oferując dowolną część mocy obliczeniowej własnych komputerów, laptopów, tabletów, bądź smartfonów. Biorąc pod uwagę fakt, iż na świecie istnieje ponad miliard komputerów osobistych, a jeszcze większa ilość laptopów, notebooków, tabletów i smartfonów razem wziętych, można śmiało stwierdzić, iż wolontariat obliczeniowy jest w stanie zapewnić ogromną moc obliczeniową, nieosiągalną w jakikolwiek inny sposób. Tak ogromne zasoby mocy obliczeniowej są w stanie umożliwić ważne badania naukowe, które w przeciwnym przypadku było by bardzo trudno, a wręcz niemożliwe przeprowadzać, głównie ze względu na trudno dostępne fundusze konieczne do zakupu drogiego sprzętu informatycznego. 

Wolontariat obliczeniowy może funkcjonować efektywnie tylko wtedy, gdy w grę wchodzą badania naukowe, które leżą w interesie całego społeczeństwa i które mają kluczowe znaczenie humanitarne. Instytucje zajmujące się ważnymi dla społeczeństwa badaniami na ogół nie dysponują funduszami pozwalającymi na zakup i utrzymanie drogich superkomputerów, są one natomiast na tyle godnymi zaufani organizacjami, iż mogą liczyć na wsparcie ze strony wolontariuszy. Innego natomiast rodzaju organizacje, na przykład te zajmujące się rozwojem broni jądrowej, nigdy nie uzyskałyby wsparcia ze strony wolontariatu obliczeniowego, a zatem muszą korzystać z własnych super-drogich super-komputerów.

 

BOINC a przetwarzanie rozproszone nie oparte na wolontariacie

Oprogramowanie BOINC może słuzyć, między innymi, do celów nie związanych z wolontariatem obliczeniowych. System może być pomyślnie stosowany np. przez przedsiębiorstwa w celu wykonywania własnych obliczeń. Informacje dotyczące tego tematu można znaleźć pod adresem http://boinc.berkeley.edu/trac/wiki/DesktopGrid. W tym celu należy jednak dodatkowo przeprowadzić instalację i konfigurację własnego serwera BOINC. Informacje o tym, jak to zrobić, można uzyskać pod adresem http://boinc.berkeley.edu/trac/wiki/ServerIntro

 

BOINC a wolontariat obliczeniowy

System wolontariatu obliczeniowego BOINC jest zaawansowaną platformą informatyczną opartą na przetwarzaniu rozproszonym i funkcjonuje dzięki wsparciu ze strony wolontariuszy, którzy biorą w nim udział.

Większość projektów opracowywanych za pomocą wolontariatu BOINC związana jest z akademickimi badaniami naukowymi, lecz nieliczne z nich, np. GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search), nie są projektami naukowymi.

Aby zostać wolontariuszem BOINC należy się zarejestrować w projekcie, wybranym z dostępnej listy projektów: http://boinc.berkeley.edu/projects.php. Osobiście bardzo polecam rejestrację w projektach prowadzonych przez World Community Grid. WCG to organizacja non-profit, dofinansowywana przez samo IBM i zajmująca się pilnymi badaniami medycznymi (HIV, Ebola itp), problemami środowiska (czysta woda itp.) oraz innymi nagłymi sprawami, które mają kluczowe i humanitarne znaczenie dla całego społeczeństwa.

Wolontariuszami BOINC mogą być osoby fizyczne, jak również instytucje (szkoły, ośrodki naukowe, przedsiębiorstwa), posiadające komputery z dostępem do internetu. Wolontariusze generalnie pozostają anonimowi, a w zależności od wybranego projektu, aby dokonać rejestracji w systemie wymagane jest podanie niektórych danych osobowych, takich jak adres email.

Podczas udziału w projektach, informacje o tym jak dobrze radzą sobie komputery, na których oprogramowanie zostało zainstalowane oraz ile danych przetwarzają, można uzyskać na bieżąco po zalogowaniu się w witrynie projektu.

Prowadzone są również statystyki dotyczące wolontariatu obliczeniowego BOINC. Więcej informacji o statystykach BOINC można uzyskać pod adresem http://boinc.berkeley.edu/links.php#stats

Po pomyślnym przeprowadzeniu rejestracji jako wolontariusz BOINC w wybranym projekcje, należy pobrać oprogramowanie BOINC odpowiednie dla wybranego systemu operacyjnego. Obecnie istnieją wersje dla kilku różnych systemów operacyjnych: Windows, Mac, Linux, Android. Oprogramowanie BOINC może być pobrane przykładowo ze strony http://boinc.berkeley.edu/download_all.php

Instalacja oprogramowania BOINC jest bardzo intuicyjna

 

Jak działa wolontariat obliczeniowy BOINC

Po prawidłowej instalacji oprogramowania należy je uruchomić i dołączyć do projektu, w którym dokonano rejestracji. Pomimo iż program posiada bardzo dużo opcji i ustawień, w których może być trudno się szybko połapać, dołączanie do projektów po pierwszej instalacji jest bardzo proste i nie powinno stwarzać trudności. Należy wyłącznie podać nazwę użytkownika (bądź adres email) oraz hasło. Istnieje możliwość brania udziału w wielu projektach jednocześnie, ale w takim przypadku zalecane jest korzystanie z dodatkowego menedżera kont. Po dołączeniu do wybranego projektu, w ramach wolontariatu obliczeniowego, program łączy się z serwerem projektu i ściąga dane niezbędne do przeprowadzania obliczeń. Boinc przeprowadza obliczenia zgodnie z ustalonym profilem programu. Profilami programu można zarządzać poprzez witrynę projektu. Można również zarządzać lokalnymi preferencjami przetwarzania każdej instalacji oprogramowania. Oprogramowanie BOINC przeprowadza obliczenia na podstawie danych otrzymanych od serwera projektu, a następnie zwraca do serwera wyniki obliczeń. Przetwarzanie danych wykorzystuje nie tylko moc procesora, lecz możliwe jest również korzystanie z mocy obliczeniowej układu graficznego, zgodnie z aktywnym profilem programu oraz lokalnymi ustawieniami.

Dla systemu Linux istnieje możliwość uruchamiania oprogramowania bez konieczności korzystania z interfejsu graficznego. W ten sposób można pomagać bez konieczności instalacji środowika graficznego, np. uruchamiając oprogramowanie na serwerach Linux w trybie tekstowym. Wszelkie czynności, takie jak dołączanie do wybranego projektu, można zatem wykonywać z poziomu wiersza poleceń. Przykładowo, aby dołączyć do wybranego projektu, po uprzedniej rejestracji w witrynie projektu oraz prawidłowo przeprowadzonej instalacji oprogramowania, należy wykonać następujące czynności z poziomu wiersza poleceń:

sudo -u boinc boinccmd --project_attach <URL projektu> <Klucz konta>

W powyższym przykładzie wartości <URL projektu> oraz <Klucz konta> należy zastąpić adresem URL witryny projektu oraz kluczem utworzonego w projekcie konta uzytkownika. Klucz konta użytkownika powinien być dostępny do skopiowania i wklejenia po zalogowaniu się w witrynie projektu.

W przypadku trudności z ustaleniem własnego klucza dla danego projektu, można go uzyskać w następujący sposób:

sudo -u boinc boinccmd --lookup_account <URL projektu> <Email> <Hasło>

Po uzyskaniu klucza można go użyć, aby dołączyć do projektu.

Interfejs graficzny BOINC może działać w widoku uproszczonym, a także w widoku zaawansowanym, w którym jest wiele różnych zakładek zawierających mnóstwo opcji oraz dodatkowych informacji.

Oprogramowanie BOINC - system operacyjny Windows - Widok Uproszczony

Oprogramowanie BOINC - system operacyjny Windows - Widok zaawansowany

Interfejs graficzny oprogramowania BOINC prezentuje się bardzo ładnie. Ciekawą sprawą jest funkcja umożliwiająca wyświetlenie informacji graficznych związanych z opracowywanym projektem.

Interfejs graficzny BOINC - grafika projektu

 

 

Czy warto zostać wolontariuszem BOINC

Na pytanie czy warto zostać wolontariuszem systemu BOINC każdy powinien odpowiedzieć sobie sam. Wszelkie projekty naukowe działające w ramach wolontariatu obliczeniowego mają ogromną wagę humanitarną, a ich znaczenie jest kluczowe nie tylko dla całego ludzkiego gatunku, lecz także dla ekosystemu naszej planety. W dzisiejszych czasach, jak nigdy dotąd, przyszłość naszej planety stoi pod znakiem zapytania. Środowisko naturalne jest skażone działaniem człowieka, w skutek czego ludzkości grożą nie tylko nowe choroby czywilizacyjne lecz także kompletna zagłada. Wiele projektów naukowych BOINC ma na celu wynalezienie skutecznych leków zwalczających groźne i jak dotąd nieuleczalne lub ciężko uleczalne choroby. Inne projekty, prowadzone w ramach wolontariatu obliczeniowego BOINC mają na celu uleczenie skażonego środowiska naszej planety. Im więcej wolontariuszy dołączy do rozmaitych projektów, tym szybciej odczuwalne będą efekty przeprowadzanych badań. Moje zdanie na ten temat jest jednoznaczne: warto brać udział w projektach wolontariatu obliczeniowego BOINC. Wolontariat obliczeniowy BOINC to idealna szansa na pomaganie dla tych osób, które lubią i pragną pomagać, niekoniecznie finansowo. WCG to sprawdzona i godna zaufania organizacja non-profit. Osobiście bardzo polecam rejestrację w projektach prowadzonych przez World Community Grid.

 

Bezobsługowa instalacja BOINC

Ciekawą cechą oprogramowania jest możłiwość przygotowania zupełnie bezobsługowej instalacji, co umożliwia prosty i łatwy sposób zainstalowania programu na wielu komputerach z uprzednio skonfigurowanymi parametrami, dotyczącymi przykładowo projektu i użytkownika. Bezobsługowa instalacja daje możliwość automatycznego dołączenia do wybranego projektu po zainstalowaniu oprogrmowania, bez konieczności wprowadzania jakichkolwiek danych podczas procesu instalacji. Bezobsługowa instalacja jest bardzo przydatna w przypadku dużych instytucji, posiadających sporą ilość komputerów, na których oprogramowanie ma zostać zainstalowane z identycznymi parametrami. Przygotowanie bezobsługowej instalacji jest bardzo proste, a możliwość taka jest bardzo dobrze udokumentowana. Informacje o tym jak przygotować bezobługową instalację oprogramowania BOINC można uzyskać pod adresem http://boinc.berkeley.edu/wiki/Creating_custom_installers