Grid-Systeme. Betrachtung verschiedener Softwareplattformen zur Realisierung von Grids und Vorstellung des Globus Toolkit Grid Systeme 1

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1 Grid-Systeme Betrachtung verschiedener Softwareplattformen zur Realisierung von Grids und Vorstellung des Globus Toolkit Grid Systeme 1

2 Gliederung Vorstellung verschiedener Plattformen Globus Toolkit - Überblick - Services - Ausblick Fazit Grid Systeme 2

3 Verschiedene Plattformen Condor Sun Grid Engine Legion Globus Toolkit Grid Systeme 3

4 Plattformen (1) Condor - job scheduling system Sun Grid Engine - drei Kategorien von Grids nicht alle unterstützt - Sun sieht nur eigene Software vor - zusätzliche Software nötig Grid Systeme 4

5 Plattformen (2) Legion objektorientiertes Framework Ressourcen als Objekte repräsentiert Virtuelle Maschine Bibliotheken und Tools Programmiersprachen: C++, Mentat Programming Language, Fortran Grid Systeme 5

6 Globus Toolkit - Überblick Sammlung von Softwarekomponenten Open Source für alle Services existieren Application Programming Interfaces (API) für die meisten auch Command Line Tools zusätzlich Prototypen für Komponenten und Services auf höheren Ebenen Grid Systeme 6

7 Einordnung der Services Resource Management Information Services Data Management Grid Security Infrastructure Grid Systeme 7

8 Grid Security Infrastructure GSI (1) bietet Public Key Infrastructure (PKI) X.509 Zertifikate Private Schlüssel durch Passwort gesichert TLS/SSL zur Verschlüsselung Generic Security Service (GSS) API unabhängig von Kommunikationsverfahren Grid Systeme 8

9 Grid Security Infrastructure GSI (2) Verschlüsselte Kommunikation möglich Integrität der Kommunikation Single Sign-On/ Delegation erstellen von Proxys begrenzte Laufzeit eigene Zertifikate signiert durch Orginalzertifikat nicht durch Passwort geschützt Grid Systeme 9

10 Globus Resource Allocation Manager - GRAM unterste Ebene der Ressource Management Architektur ermöglicht Starten,Überwachen und Beenden von Aufträgen auf Ressourcen Resource Specifikation Language (RSL) aktualisieren den Metacomputing Directory Service (MDS) Grid Systeme 10

11 GRAM - Architektur Client status Job Manager request create Local Resource Manager Gatekeeper monitoring &control create Process Grid Systeme 11

12 Metacomputing Directory Service - MDS Art der Informationen Welche Ressourcen existieren Zustand der Ressourcen nutzt Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) Zwei Arten von Services Grid Resource Information Service Grid Index Information Service Grid Systeme 12

13 Grid Resource Information Service - GRIS läuft auf jeder Ressource spezifische Informationen über Ressourcen statische Informationen Anzahl Prozessoren; Hauptspeichergröße dynamische Informationen Auslastung; Prozess Informationen; Grid Systeme 13

14 Grid Index Information Service - GIIS Informationen von mehreren GRIS oder anderen GIIS hierarchische Struktur vereinfacht Informationsabfrage Grid Systeme 14

15 Datenverwaltung verschiedene Dienste speziell für Data Grids GridFTP Globus Replica Catalog Globus Replica Management Global Access to Secondary Storage (GASS) Grid Systeme 15

16 GridFTP erweitertes FTP-Protokoll GSI security mehrere Datenkanäle für parallele Transfers Partieller Dateitransfer Server-zu-Server-Transfers Grid Systeme 16

17 Globus Replica Catalog Wo sind welche Daten zu finden? Abbildung von logischen Dateinamen auf eine oder mehrere physische Dateien Daten in LDAP-Server API und Client-Software Grid Systeme 17

18 Globus Replica Management API und Software Verwaltung des Replica Catalog Registrierung von Dateien Bewegen von Dateien nutzt GridFTP und Replica Catalog Grid Systeme 18

19 Global Access to Secondary Storage (GASS) API für Dateizugriff Methoden für Dateizugriff ersetzen Dateitransfer erfolgt transparent Transfer nur wenn nötig Grid Systeme 19

20 Ausblick Version 3.0 basierend auf Open Grid Services Architecture Integration der Web Services Technologie Weiterentwicklung der Protokolle Datenbank-Unterstützung Integration von J2EE Grid Systeme 20

21 Fazit viele Ansätze nur wenige Plattformen die eine komplette Infrastruktur realisieren können einige kommerziell vermarktet Globus Toolkit am häufigsten zu finden Grid Systeme 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Grid Systeme 22

23 Grid Protokoll Architektur (1/6) Application Collective Resource Connectivity Fabric Quelle: vgl. I. Foster, C. Kesselmann: The Anatomy of the grid. Abruf Grid Systeme 23

24 Open Grid Service Architektur (OGSA) = Zusammenstellung von Spezifikationen und Standards, welche die Vorteile von Grid- Computing mit denen von Web-Service kombinieren soll Service-Beschreibung und Entdeckung automatische Generierung von Client und Server Code durch Service-Beschreibung Grid Systeme 24

25 Anforderungen an Grid- Systeme Organisationsübergreifend Authentifizierung Authorisierung Suche nach Ressourcen Ressourcenreservier ung & -zuteilung Zugriff auf entfernte Daten hohe Datentransfergeschwindigkeit Jobüberwachung Fehlermanagement Erweiterbarkeit Heterogenität der Resourcen Grid Systeme 25

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