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1 Verwendung von s in den Projekten PartnerGrid und Randbedingungen, Anforderungen und Vorarbeiten Workshop 4D-Grid Bonn-Aachen International Center Jürgen Falkner, Fraunhofer IAO Bonn, 03. September 2009 Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart

2 Agenda Exemplarische Business Cases in PartnerGrid und Gießereiprozesssimulationen (Magmasoft) Umform- / Crash-Simulationen als Dienstleistung für die Automobilindustrie (GNS Systems) Optimierung von Wirkstoffmodellen für die Medikamentenentwicklung (BTS) Rollen, Wertschöpfungsketten und Geschäftsbeziehungen Serviceketten und automatische -Negotiation Bedarfe Vorarbeiten Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 2

3 Business Case 1: Gießereiprozesssimulationen Aufgabe: Optimierung von Gussformen und Gießprozessen Ergebnisse Magma-Kunde als Gridnutzer Server Server Nutzung Application Client (lokal) Job / Resource Request + Lizenztoken XenBee (virtual image management) Dynam. Deployment Image Datenbank Lizenztoken- Request Lizenztoken Magma als Anwendungsbetreiber Image-Erzeugung / Bereitstellung von Software Simulations- Anwendung als Service Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 3

4 Business Case 2: Umformsimulationen als Dienstleistung Aufgabe: Optimierung von Umformprozessen / Crashsimulation GNS-Kunde GNS Systems Portal Kundenbetreuer Ingenieur... RCE RCE G I A INDEED Animator Ingenieur RCE Generator Grid Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 4

5 Business Case 3: Optimierung von Wirkstoffmodellen Aufgabe: Optimierung von Wirkstoffmodellen in der Medikamentenentwicklung BTS-Kunde * = Grid Application Service Provider Klassische Kundenbeziehung Windows Applikation BTS Daten Transfer irods Library (Datentransfer) Daten Transfer Workflow Transfer Webservice (Workflow) Workflow Transfer Ergebnis Transfer Authentifizierung Autorisierung BTS als Gridnutzer BTS als Dienstleister BTS als GASP* Grid Storage/iRods Initiiert Grid Storage/iRods Datentransfer Daten Transfer Daten Transfer GWES Applikations Initiierung Applikation (MatLab kompiliert) Worker Nodes Software Stack + Temp Daten (Originär und Ergebnis) Ergebnisdaten Transfer Ergebnisdaten Transfer MediGRID D-Grid Basis Dienste Application Deployment & Maintenance D-Grid Hw-Ressourcen Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 5

6 Rollen in der Wertschöpfungskette im Grid Customer Conventional Communication with Providers of Customer Services Customer Organisation Contractor for Service Level Agreements (s) Provider of Customer Services Mediator between Providers and Customers Grid / Cloud User Desktop App Portal Rich Client Application Services Provider SaaS-Provider, Operator of SOA- or Grid-Services Applications S a a S P a a S I a a S Platform Services Provider Middleware Provider Resource Provider Platform Services (which may aggregate value-added services from external providers) Virtualisation and Middleware z.b. Accounting, Billing, Brokering, Management, Application Container, etc. e.g. Grid, SOA, OS-Virtualisierung Hardware: Operation, Maintenance, dyn. Allocation ( -> Cloud ) Value-added Services Middleware Hardware SaaS PaaS IaaS Software as a Service Platform as a Service Infrastructure as a Service Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 6

7 Wertschöpfungskette im Grid = Service Level Assurance bundle: application plus calculation in the grid fixed prices / flatrates / pay per use SaaS / application licenses flatrates / pay per use(r) X X flatrates / pay per use(r) On demand resource usage pay per use (CPU/h + GB/month/per screening/per sequencing ) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 7

8 (Vertrags-) Beziehungen im Grid Variante 1 Rechenleistung, Speicherplatz, usw.?-allianz GSP * Basic-Services Nutzung von Basisdiensten Gauß-Allianz GRP * Software Deployment GASP * App-Services Magma, GNS, BTS, PartnerGrid, MediGRID, GAP * Software, Anwendungen Gießerei, Auto-Zulieferer, Pharmakonzern, Vertragsbeziehung Ressourcennutzung Endnutzer * GRP: Grid Resource Provider GSP: Grid Service Provider GASP: Grid Application Service Provider GAP: Grid Access Provider Community / VO Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 8

9 (Vertrags-) Beziehungen im Grid Variante 2 Rechenleistung, Speicherplatz, usw.?-allianz GSP * Basic-Services Nutzung von Basisdiensten Gauß-Allianz GRP * Software Deployment GASP * App-Services Magma, GNS, BTS, Software, Anwendungen Gießerei, Auto-Zulieferer, Pharmakonzern, Endnutzer Vertragsbeziehung Ressourcennutzung * GRP: Grid Resource Provider GSP: Grid Service Provider GASP: Grid Application Service Provider (gleichzeitig Grid Access Provider) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 9

10 Serviceketten * = Service Level Agreement Ausgangssituation: Nutzung mehrerer Grid Application Services unterschiedlicher Provider Ein App-Service nutzt ad-hoc andere App-Services Ggf. keine Vereinigung der GSPs Dynamisch stark veränderliche Service Level Zusagen, abhängig von Aktueller Ressourcenauslastung Sonderwünschen (z.b. besondere Sicherheitslevel) etc. Konsequenzen: s * als Vertragsgrundlage für ad-hoc Beziehungen zwischen Services Automatic negotiation erforderlich Berücksichtigung bei der Zugriffskontrolle (-> nur mit gültigem ) Einheitliche -Formate oder -Matching -> VieF (Vienna Framework) unterstützt auch non-matching s Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 10

11 Bedarf Unmittelbar: Rahmenverträge zwischen GAP (VO) einerseits und GRP (Gauß), GSP (Gauß?) und GASP (Anwendungs-Dienstleister) andererseits Nutzungsvereinbarungen (AUP) zwischen GAP (VO) und Endnutzer Vorrang liegt auf allen GSP mit datenschutzkritischen Diensten (z.b. Accounting, Billing, VO-Management) Mittelfristig: Nutzungsvereinbarungen zwischen GASP und Endkunden (individuell) Ad-hoc s zwischen Application Services Ggf. ad-hoc s zwischen App-Services (SaaS) und Basisdiensten (PaaS) oder IaaS-Diensten Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 11

12 Bedarf Langfristig: Hochdynamische s auf Basis von Nutzeranforderungen an die Dienstleister Operativen Randbedingungen (Auslastung, etc.) Dienstleister (GASP) bieten Vielzahl an Service Leveln. Für den Endkunden relevant sind im Wesentlichen: Bearbeitungszeiten Ergebnisqualitäten Dienstleister (GASP) verhandeln dynamisch mit GSP, GRP und weiteren GASPs Service Level Agreements (service-to-service) um diese Service Level (s.o.) erreichen zu können Hier spielen dann technischere -Parameter eine Rolle Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 12

13 Vorarbeiten In werden zurzeit s als papierbasierte Vertragswerke vorbereitet Zwischen VO und Ressourcenbetreibern Zwischen VO und dem Betreiber des D-Grid Accounting Dienstes (DGAS bei RRZN) Zwischen VO und dem Betreiber des fachlichen Accounting und Billing Dienstes ( CollAct der Firma c.a.r.u.s. IT AG)!! Die Acceptable Use Policy der MediGRID VO stellt eine Art zwischen den Endnutzern und der VO dar Rechtliche Rahmenbedingungen Monitoring Zurzeit wird geprüft inwiefern die Telematikplattform für Medizinische Forschungsnetze (TMF) e. V. in der Lage ist die MediGRID VO als juristische Person zu vertreten Service Monitoring via Nagios (-> DGI 2, FZK) Jawari Grid Benchmarking Service (-> DGI 1, Job Monitoring (-> z.b. im Grid Workflow Execution Service) Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 13

14 Offene Kernfragen Wird es möglich sein, D-Grid-Ressourcen für kommerzielle Grid-Services zu nutzen? Dürfen öffentlich geförderte Rechenzentren Geld einnehmen? Was dürfen sie mit dem Geld machen wenn sie welches einnehmen? Welche Alternative zu finanzieller Vergütung existiert im wissenschaftlichen Forschungsbereich um Provider zur Unterzeichnung von s zu motivieren? Aktuelles Kernproblem in wieso sollte RRZN ein Accounting- unterzeichnen sie haben nichts davon! Welche juristischen Vorarbeiten sind nötig damit dynamisch zwischen Services ausgehandelte s rechtlich verbindlich sein können? Z.B. Schriftlicher Vertrag zwischen juristischen Personen (Betreibern der beteiligten Services), der regelt, dass sich beide darauf einlassen, dass ihre Services automatisch in ihrem Namen Verträge aushandeln Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 14

15 Kontaktdaten Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) Jürgen Falkner Leiter Competence Team Softwaretechnik Mail: Web: Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Folie 15

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