1 / 41

Грид технологии

Грид технологии. Лекция 5 Основы Грид. Радченко Глеб Игоревич, каф. СП, ЮУрГУ. http://dom.susu.ru/grid.htm. Содержание. Определение Грид. Виртуальные организации Архитектура Грид OGSA, OGSI и WSRF. Определение Грид. Виртуальные организации. Грид. Определение.

magdalene-octavio
Download Presentation

Грид технологии

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Грид технологии Лекция 5 Основы Грид. Радченко Глеб Игоревич, каф. СП, ЮУрГУ http://dom.susu.ru/grid.htm

  2. Содержание • Определение Грид. Виртуальные организации • Архитектура Грид • OGSA, OGSI и WSRF

  3. Определение Грид. Виртуальные организации

  4. Грид. Определение. Foster I.et al The Grid 2 (2004)

  5. Координация распределенных ресурсов

  6. Использование стандартных, открытых, универсальных протоколов и интерфейсов Протоколы и интерфейсы обеспечивают: • аутентификацию; • авторизацию; • поиск ресурсов; • доступ к ресурсам.

  7. Нетривиальное качество обслуживания Пользователь Грид может предъявить требования обеспечения определенных свойств, для предоставляемых ему ресурсов: • максимальное время отклика; • пропускная способность; • доступность; • … Может потребоваться «ансамбль» ресурсов для обеспечения сложных пользовательских запросов.

  8. Виртуальные организации ` ` Участники P могут запускать программу А. Участники Q могут использовать выч. ресурсы простаивающих компьютеров ВО P:Многокритериальное моделирование сложной системы с использованием распределенных данных и уникального ПО. ВОQ:Визуализация методом трассировки лучей с использованием квантов времени участвующих компьютеров Участники P могут запускать программу В. Участники P могут читать данные D. Foster I.et al Анатомия Грид (2003)

  9. Распределение ресурсов в ВО 1 • Участники ВО (как поставщики, так и пользователи ресурсов) могут определять ограничения на требуемые и доступные ресурсы. • Развитые механизмы аутентификации (установления идентичности) и авторизации (предоставления права).

  10. Распределение ресурсов в ВО 2 • Разделение ресурсов происходит по на основе технологий однорангового (P2P) взаимодействия. • Необходимость согласованного использования совместных ресурсов (совместное планирование – coscheduling) для решения общей задачи. • Различные пути использования одного ресурса (вычислительные циклы, ресурсы памяти, ПО…).

  11. Архитектура Грид

  12. Архитектура Грид: предпосылки

  13. Технология для поддержки архитектуры Грид API (Application Programming Interfaces – Интерфейсы Прикладного Программирования) + SDK (Software Development Kits – Инструментарий Разработки ПО) + Архитектура Грид = Промежуточное Программное Обеспечение (middleware)

  14. Уровни архитектуры Грид Прикладной (Applications) Коллективный (Collective) Ресурсный (Resource) Связывающий (Connectivity) Базовый (Fabric) Инструментарий и приложения Управление каталогами диагностика мониторинг Безопасный доступ к ресурсам и службам Различные ресурсы, такие как компьютеры, устройства хранения, сети, сенсоры… Foster I.et al The Grid 2 (2004)

  15. Базовый уровень (Fabric) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый На базовом уровне определяются службы, обеспечивающие непосредственный доступ к ресурсам, использование которых распределено посредством протоколов Грид.

  16. Типы основных ресурсов Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Вычислительные ресурсы Ресурсы памяти Информационные ресурсы Базовые сетевые ресурсы

  17. Уровень связи (Connectivity) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Определяет коммуникационные протоколы и протоколы аутентификации. Обеспечивает передачу данных между ресурсами базового уровня.

  18. Базовые протоколы связи Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Грид основан на стеке протоколов TCP/IP: • Internet (IP, ICMP); • Транспортные протоколы (TCP, UDP); • Прикладные протоколы (DNS, OSRF…).

  19. Основные требования к протоколам безопасности Грид Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый • Единый вход. • Делегирование прав пользователя. • Интеграция с локальными системами безопасности. • Ориентированная на пользователя политика взаимодействия.

  20. Уровень ресурсов (Resource) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Ресурсный уровень реализует протоколы, обеспечивающие выполнениеследующих функций: • согласование политик безопасности использования ресурса; • процедура инициации ресурса; • мониторинг состояния ресурса; • контроль над ресурсом; • учет использования ресурса.

  21. Протоколы ресурсного уровня Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый 1. Информационные протоколы – используются для получения информации оструктуре и состоянии ресурса. 2. Протоколы управления – используются для согласованиядоступа к разделяемым ресурсам, определяя требований и допустимыхдействий по отношению к ресурсу (например, поддержкарезервирования, возможность создания процессов, доступ к данным).

  22. Коллективный уровень (Collective) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Отвечает за глобальную интеграцию различных наборов ресурсов: • службы каталогов; • службы совместного выделения, планирования и распределения ресурсов (Brokering); • службы мониторинга и диагностики; • службы репликации данных.

  23. Системы коллективного уровня Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый • Грид-ориентированные системы программирования (например, MPI). • Системы формирования бизнес-потоков (Workflow). • Службы поиска ПО (NetSolve, Ninf).

  24. Уровень приложений (Applications) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый На данном уровне располагаются пользовательские приложения, исполняемые в среде ВО. Они могут использовать ресурсы находящиеся на нижних слоях архитектуры Грид.

  25. Уровень приложений (Applications) Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый Прикладной Коллективный Ресурсный Связывающий Базовый

  26. Пример использования служб Грид для решения практической задачи ` ` Многокритериальное моделирование сложной системы Визуализация методом трассировки лучей

  27. OGSA, OGSI и WSRF

  28. OGSA Open Grid Services Architecture (Открытая Архитектура Грид-Служб) – основной стандарт формирования и функционирования служб, предоставляющих ресурсы в Грид (или Грид-служб). Изначально был ориентирован на механизм Web-служб как базу для работы Грид-служб и является реализацией архитектуры Грид.

  29. Почему Web-службы? Для реализации этого в OGSI пришлось изменить шаблон описания WSDL-файла и он стал несовместим с другими службами • WSDL обеспечивает стандартный механизм описания интерфейсов Web-служб отдельно от их связывания. • Таким образом обеспечивается возможность динамического обнаружения и «оркестровки» служб. • Web-службы широко распространены, таким образом возможно использования готового инструментария для работы с ними. Изменение стандарта WSDL в Грид повлекло за собой то, что все предыдущие системы стали несовместимы с OGSA «Чистые» Web-службы не поддерживали состояния и ресурсы. Таким образом был измен протокол адресации.

  30. НедостаткиWeb-служб с точки зренияГрид • Web-службы не имеют состояния. • Срок жизни Web-службы определяется поставщиком услуги. • Web-службы существуют независимо от потребителя. • Нет возможности оповещения об изменении Web-службы.

  31. Грид-служба • Грид-служба– это Web-служба, соответствующая ряду конвенций использования и поддерживающая стандартные интерфейсы. • Интерфейс Грид-службы: модифицированный WSDL; • Экземпляр Грид-службы: отдельный экземпляр Грид-службы, которой соответствует определенный контекст ресурсов. В представлении OGSA вся система состоит из Грид-служб.

  32. OGSI • Open Grid Services Infrastructure (Открытая Инфраструктура Грид-Служб) – стандарт, определяющий механизмы создания, именования, управлением временем жизни, мониторингом и передачей информации между Грид-службами.

  33. Интерфейсы Грид-служб по OGSA - OGSI

  34. OGSA и OGSI в GT3 (2003г.) OGSA OGSI Определяется посредством и основывается на Определяет Грид-служба Реализует Расширение GT3 Web-служба

  35. Причины неуспеха OGSI • Чрезмерная сложность и длина спецификации. • Она не соответствует стандартным средствам создания Web-служб. • Слишком объектно-ориентирована.

  36. GT1 GT2 OGSI WSDL 2, WSDM WSDL, WS-* HTTP От OGSI к WSRF Grid WSRF Web

  37. OGSI -> WSRF До WSRF WSRF Приложение Приложение OGSA OGSA OGSI Web-службы + WS-* Web-службы

  38. OGSI -> WSRF

  39. OGSA и WSRF (2005г.) OGSA WSRF Определяет Требует Web-службы с состоянием Расширяет Web-служба

  40. Ссылки и литература • Я. Фостер, К. Кессельман, Д.М. Ник, С. Тьюке “ФИЗИОЛОГИЯ ГРИД”. Открытая архитектура грид-служб для интеграции распределённых систем. [http://www.gridclub.ru/library/publication.2004-11-29.8307957187/publ_file/] • Я. Фостер, К. Кессельман, С. Тьюке. Анатомия грид: создание масштабируемых виртуальных организаций. [http://www.gridclub.ru/library/publication.2004-11-29.7104738919 ] • Леонид Черняк. Web-сервисы, grid-сервисы и другие. Открытые системы. №12. -2004. [http://www.osp.ru/os/2004/12/184882/]

  41. Спасибо за внимание! Ваши вопросы? Страница курса: http://dom.susu.ru/grid.htm Радченко Глеб Игоревич, каф. СП, ЮУрГУ

More Related