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Zur Klausur mit Lösung → GridCloud-Lösung_Erstklausur_GAF-WS2023
Aufgabe 1 - Multiple Choice - 10 Punkte
Markieren Sie zutreffende Antworten durch ein x. Es können 0, 1, 2, 3 oder 4 Antworten je Teilaufgabe zutreffen. Je Teilaufgabe (a-j) können sie 1 Punkt erreichen. Je falsch markierter Antwortalternative wird 1 Punkt abgezogen, allerdings wird keine Teilaufgabe mit weniger als 0 Punkten bewertet.
(a) Was wird in einem Grid durch die Kombination aus der Speicherhardware (Backend) und der kontrollierenden Software (z.B. ein Dateisystem) definiert?
- Ein Cluster
- Ein Scheduler
- Eine Speicherresource
- Eine Virtuelle Organisation
(b) Welche Aussagen über das sogenannte Pinnen von Dateien sind richtig?
- Gepinnte Dateien werden mit hoher Priorität und damit höherer Übertragungsgeschwindigkeit übertragen.
- Ein Pfad von gepinnten Dateien ist global gültig und damit im GRID erreichbar.
- Eine gepinnte Datei wird vor Löschung im Disk-Cache geschützt.
- Ein lokales System kann auch ein Remote-System auffordern, eine Datei zu pinnen.
(c) Welche der Folgenden sind Teil der fünf Basic Grid Layers nach Foster?
- Platform
- Fabric
- Collective
- Transport
(d) Welche Aussagen über das Green Computing sind korrekt?
- Ein Ziel ist die Verringerung der Umweltbelastung zum Beispiel durch die Reduzierung von Treibhausgasen.
- Die Implementierung von Umweltmanagementsystemen kann zur Reduzierung von Umweltauswirkungen beitragen.
- Recycling von Elektronikgeräten ist nicht im Sinne von Green Computing.
- Die Nutzung von ICT-Technologien kann zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks anderer Prozesse und Sektoren beitragen.
(e) Welche Art der Anwendung charakterisiert man als Many-Task Computing (MTC)?
- Batch-Verarbeitung von großen Datenmengen
- Serielle Ausführung einer komplexen Simulation
- Parallele Ausführung vieler unabhängiger kurzer Berechnungen
- Ausführung einer einzigen langen Berechnung auf einem leistungsstarken Prozessor
Aufgabe 2 - Kurzfragen - 10 Punkte
(a) Gegeben ist folgende Sequenz im Kontext der Autorisierung zwischen Subjekt (a), Ressource / Objekt (b) und Autorisierungsinstanz (c):
- Anforderung eines Dienstes (a → b)
- Anfordern einer Berechtigung (b → c)
- Berechtigungsnachweis (c → b)
- Erlauben / Verbieten (b → a)
Nennen Sie das entsprechende Autorisierungsmodell:
(b) Nennen Sie drei der fünf essentiellen Charakteristika des Cloud Computings gemäß der NIST-Definition.
Aufgabe 3 - Von-Neumann-Architektur - 13 Punkte
(a) Nennen Sie die drei Komponenten der Leistungsbalance in Hochleistungsrechnern.
(b) Stellen Sie die Komponenten aus (a) in Relation zueinander.
(c) Zur Charakterisierung von Anwendungen haben Sie die Begriffe HTC und HPC kennengelernt. Schreiben Sie die Abkürzungen aus:
(d) Markieren Sie in Ihrer Zeichnung aus (b) die Positionen von HTC und HPC. Begründen Sie beide Einordnungen.
(e) In der Vorlesung wurden die Konzepte Capacity Computing und Capability Computing besprochen.
(i) Definieren Sie beide Begriffe.
(ii) Ordnen Sie HTC und HPC zu:
Aufgabe 4 - Grid - 22 Punkte
(a) Nennen Sie alle Basic Grid Layers nach Foster.
(b) Ordnen Sie die folgenden Services der Basisarchitektur zu:
- Single Sign-On → Layer ?
- File Transfer Service (z. B. GridFTP) → Layer ?
- Co-Allokation → Layer ?
- Informations- und Management-Protokolle → Layer ?
(c) Ein GRID-Nutzer möchte einen Job ausführen. Dabei spielen mehrere Komponenten eine Rolle.
(i) Benennen Sie alle 7 Komponenten der Grafik.
Aufgabe 5 - Scheduling - 11 Punkte
(a) Geben Sie den Schedule beim aggressiven Backfilling an.
| Laufende Nummer | Job-ID | Anzahl Nodes | Startzeit (Minuten) |
|---|---|---|---|
| 1 | ? | ? | ? |
| 2 | ? | ? | ? |
| 3 | ? | ? | ? |
| 4 | ? | ? | ? |
| 5 | ? | ? | ? |
| 6 | ? | ? | ? |
(b) Nennen Sie den Job, der durch aggressives Backfilling verzögert wurde, und begründen Sie die Verzögerung.
(c) Zusätzliche Wartezeit des verzögerten Jobs.
(d) Welche Position darf ein Job in der Queue nicht haben, damit er im aggressiven Backfilling verzögert werden darf?
Aufgabe 6 - X-Zertifikate - 6 Punkte
(a) Schritte für Alice, um ein X-Zertifikat zu erhalten.
(b) In welcher Form liegt das eigene X-Zertifikat vor?
(c) Wer signiert das Root-Zertifikat in einer hierarchischen Zertifikatskette?
Aufgabe 7 - Virtualisierung - 8 Punkte
(a) Skizzieren Sie den schematischen Aufbau der Full-Virtualization Type 2.
(b) Unterschiede zwischen Paravirtualization und Full Virtualization:
Notizen:
- Gesamtpunkte: 80
- Bearbeitungszeit: 90 Minuten
- Erlaubte Hilfsmittel: Nur einfacher Taschenrechner
- Notenskala:
- ab 33 Punkten: 4,0
- ab 73,5 Punkten: 1,0