Жучков Алексей Васильевич Институт химической физики РАН Автономная некоммерческая организация

1. БИБЛИОГРИД – ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНЦЕПЦИИ И РЕАЛИЗАЦИИ Жучков Алексей Васильевич Институт химической физики РАН Автономная некоммерческая организация «Телекоммуникационный центр «Наука и общество» 119991 Москва, ул. Косыгина, 4. Тел: (095) 135-7846 e-mail: alex@umos.ru

2. ЮМОС СЕГОДНЯ • Коммуникационная и техническая поддержка • Внешняя коннективность • Вычислительные ресурсы • Хранилища информации • Поддержка виртуальных организаций • Поддержка инфраструктуры открытых ключей • Поддержка ПО Globus Toolkit • Базовые сервисы • Новые грид-сервисы для науки и образования

3. ГРИД = Концепция метакомпьютинга + Коммуникации + Виртуальные организации + Middleware технологии (GT) - Коммерческий грид(DCGrid,…,Oracle10g) - Общественныйгрид(SETI@home,…)

4. Некоторые особенности грид-технологий WSFR - симбиоз с Web VO, в т.ч.динамические Проблемы безопасности Доверительные отношения разного вида Участники взаимодействия получают полный контроль над ресурсами Дополнительная функциональность Аутентификация, в т ч серверов Авторизация Конфиденциальность и целостность данных Биллинг, в т ч контента Аудит Строгое выполнение обязательств Не P2P платформа - виртуализация ресурсов Не клиент - серверная платформа OGSA – сервис – агентная архитектура Распределенная платформа Отсутствие единого центра управления Сервисы по требованию (фабрики) Отсутствие единого диспетчера (его цель - выполнять задачи VO) Виртуализация (доступ не к серверам а к сервисам) Гетерогенность ресурсов Диспетчеризация, а не распараллеливание Для отказоустойчивости и приемлемой производительности тиражирование данных и миграция служб или процессов с одного ресурса на др. Есть круг задач, которые grid позволяет эффективно решать (с приемлемыми затратами) Высокая размерность задачи

5. Виртуальные организации Безопасность = Аутентификация + Авторизация + Биллинг • Грид - решение: Community Authorization Service (CAS) • Сообщество договаривается о доступе к ресурсам • Ресурсы привлекают третьих лиц для проведения авторизации в CAS X.509 сертификаты • Сертификационный центрЮМОС • является доверенной стороной • выдаёт и отзывает сертификаты, построенные на базе асимметричной криптографии • поддерживает репозитории для действительных сертификатов • поддерживает списки отозванных сертификатов • - CAS обеспечивает регистрацию пользователя • Пользователь, желающий получить доступ к ресурсам, запрашивает у CAS разрешающий мандат

6. VO RGRID : Вакцины нового поколенияи медицинские диагностические системы будущего www.rgrid.ru 1999-… годы Более 90 организаций, объединённыхв грид-сегмент на базе ЮМОС • Вычисления (Computing Grid) • Обработка данных (Data Grid) • Управление знаниями (Knowledge Grid) ELSEVIER

7. … … … … … … … Объединение вычислительных ресурсов Linux Cluster Institute of Immunology EBI Databanks M9 – International Gateway ITEP IITP RAS Institute of Virusology Gateway to RUNNET Windows Cluster Bioinformatics Centre EIMB RAS Gateway to RUHEP SINP MSU NRCS/IBMC RAMS … IOC RAS TC Science & Society Linux Cluster ICP/IBCP RAS Gateway to FREENET BRUKERapex-Qe FINNIGANLTQ™ FT Institute of Chemical Physics Linux Cluster

8. Объединение информационных ресурсов DNA-Vaccines Database@ Institute of Vaccines and Wheys RAMS Viruses Database &Collection@ Institute of Virusology DNA Anti-AIDS Vaccines Database@ Biomedical Centre (S.-Petersburg) Virusology & Biotechnology Databases@ Fed. Research Center “Vector” (Novosibirsk) Membrane Diagnostic Systems Database @Bach Institute of Biochemistry RAS Immune Medicines & Clinical Tests Databases@ Fed. Research Center “Institute of Immunology” Synthetic Vaccines Database @Shemyakin Institute of Bioorganic Chemistry RAS Corporative Knowledge Network CONTROL CENTER @ Institute of Chemical Physics RAS & more than 15 other databases …

9. 700 10 100 Вычислительные сервисы (результаты) 3,000 1) Сервис сравнительного анализа нуклеотидных и белковых последовательностей 2) Моделирование радиационного повреждения ДНК 3) ?) Отсутствие эффективной организации управления данными реально сдерживает развитие целого ряда технологий распределенных вычислений, при этом управление данными не может сводиться только к организации системы управления репликами.

10. ГПНТБ БЕН РГБ ИНИОН НЭБ ЮМОС Сельхоз. Библ. ГИВЦ Роскультуры Библ.по искусству ВГБИЛ Мед. Библ. Педагогич. Библ. Библ.совет РАН Библ.институтов и Университетов в т.ч. подключённые через другие сети Провайдеры контента VO BiblioGrid www.bibliogrid.umos.ruwww.bibliogrid.rgrid.ru • Показать принципиальную возможность создания ЭБ в грид-среде • Создать техологическую интеграционную среду, базирующуюся на распределенных федеративных принципах • Осуществлять «повсеместный» поиск в гетерогенной среде (БД,в т.ч.не публичные) • Создавать новые грид-сервисы для ЭБ (распределённые репозитории и методанные, мониторинг и биллинг, безопасность) • Обеспечить технологическое единство с евросредой

11. Элементы концепции виртуальныеорганизации инфоромационные объекты репозиторий сервисы базовые сервисы

12. Work Process OGSA-DAI 1a. Request to Registry for sourses of data about “x” Registry DAISGR 1b. Registry responds with Factory handle SAC 2a. Request to Factory for access to database 2c. Factory returns handle of GDS to client 2b. Factory creates GDS to manage access Container Factory GDSF 3a. Client queries GDS with SQL, Xpath, Xquery etc. User 3c. Results of query returned to client as XML Grid Data Servise GDS OR 3d. Results of query delivered to cosumer as XML 3b. GDS interacts with database Consumer Database (Xindince, MySQL, Oracle, DB2) GRID area OGSA-DAI

13. Work ProcessLibrary Bibliogrid Proxy Service 1a. Request to Registry for sourses of data Registry & Users Account List SAC 1b. Registry responds with Factory handle 2a. Request to Factory for access to database for user 2c. Factory returns handle of GDS to client 2b. Factory creates LPS to manage access Proxy Service activator Container Factory Library Proxy Service 3a. Client queries LPS with XML-HTML User GUI 3c. Results of query returned to client as XML-HTML Library Proxy Service OR 3d. Results of query delivered to cosumer as XML-HTML 3b. LPS interacts with database Logging Service DL Globus (Windows) Globus Environment (Linux)

14. Work ProcessMetaData Service 1a. Request to Registry for sourses of data or metadata Registry SpecMetoDataServ Registry DAISGR 1b. Registry responds with Factory handle 2a. Request to Factory for access to database for user 2c. Factory returns handle of SMDS or GDS to client Application 2b. Factory creates servise Container Factory SMDS Factory GDSF 3a. Client queries SMDS, GDS with SQL, Xpath, Xquery etc. User GUI 3c. Results of query returned to client as XML 3d. Results of query delivered to cosumer as XML Spec MetoData Service Grid Data Servise GDS Logging And Billing Service 3b. SMDS interacts with DL 3b. GDS interacts with database DL of XML MetaData Database (Xindince, MySQL, Oracle, DB2) Globus (Windows) Globus Environment (Linux)

15. Высокоуровневые грид-сервисы • Сервис репозитория ИО в стандарте METS • (Metadata Encoding and Transmission Standard) • Стандарт для кодирования описательных, административных и структурных метаданных для ИО в составе ЭБ, основывающийся на языке XML schema, в рамках инициативы федерации электронных библиотек (Digital Library Federation). Поддерживается подразделением Библиотеки Конгресса Network Development and MARC Standards Office. • семантические модели понятийной сети и модели вычислительных процессов • описание собственных и внешних информационных ресурсови часть ресурсов • (регламент получения и обновления информации; формат данных и способ доступа к ним; состав ИО, описанный в терминах модели и способ ее хранения в источнике; способы идентификации ИО в источнике; первоисточник информации об объекте или отдельных его атрибутах и др.) • описание компонентов самогометахранилища • каталог Grid/Web-сервисов [WSDL(Web Services Description Language)] • Library Bibliogrid Proxy Service + ZING (New Z39.50) (The Grid Distributed Query Service)высокоуровневый интеграционный сервис от OGSA-DAI, поддерживающий OQL в качестве сквозного языка запросов. • GDQS Грид – технология семантического связывания разнородных ИО, основанная на стандартах построения онтологий и языке OWL(Web Ontology Language) • G-ONTOLOGY

16. G-Ontology - a package of user-friendly tools for ontology-based work in VO Concepts and Links are easy to create, look through, operate and modify Concepts & Links handling options Description of concepts List of concepts

17. Ontology d Ontologya Ontologyb G-Ontology - facilitate collaborative work in the VO Ontology a Ontology c corporative ontology Ontology b Library of ontologies

18. G-Ontology - an effective tool for ontology-based work in Virtual Organization with heterogeneous sources Multilingual support flexible syntaxes for Concept-Data sources links Appropriate database window opens according to selectedconcept

19. G-Ontology for ontology-based work in with diverse data

20. Заключение • ECDL2005 • ЭБ необходимы в Grid среде, среде VO, ориентированной прежде всего на высокопроизводительные вычисления • , где ЭБ рассматриваются прежде всего как среда обработки данных • Виртуально, распределенно, гетерогенно, федеративно • Использование большого числа готовых решений базового middleware для построения ЭБ • Работы в рамках данного проекта можно рассматривать и как создание и развитие среды программирования для создания ЭБ (GT 4.01) • Сотрудничество • БИБЛИОГРИД - прекрасный полигон для выбора, создания и опробации информационных сервисов (Grid\Web), в том числе работающих в БД и коллекциях, не имеющих публичного доступа

21. БИБЛИОГРИД – ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНЦЕПЦИИ И РЕАЛИЗАЦИИ Жучков Алексей Васильевич Институт химической физики РАН Автономная некоммерческая организация «Телекоммуникационный центр «Наука и общество» 119991 Москва, ул. Косыгина, 4. Тел: (095) 135-7846 e-mail: alex@umos.ru