Стандарт Grid в сетевых технологиях

 

Не менее важными являются команды  для управления данными. Основная задачи системы управления данными –  создание копий данных для быстрого доступа к ним вычислительных ресурсов (репликация) и поддержание каталога этих копий. Существуют четыре основные команды для управления данными в LCG:

 

1. Копирование файла с локального вычислительного узла на элемент хранения данных и регистрация его в каталоге:

 

lcg-cr <файл>

 

2. Репликация файла с одного элемента хранения данных на другой с регистрацией в каталоге:

 

lcg-rep <файл>

 

3. Удаление файла с элемента хранения данных и удаление соответствующей записи из каталога:

 

lcg-del <файл>

 

4. Копирование файла с элемента хранения данных на локальный вычислительный узел:

 

lcg-cp <файл>

 

Полный набор команд LCG весьма обширен и постоянно расширяется, поэтому не представляется возможным дать его развернутое описание; основные же команды работают со всеми вышедшими версиями.

7.2. Web-интерфейсы GRID.

 

Примером web-интерфейса к GRID-системе может служить GENIUS, разработанный в итальянском институте INFN. Основными целями при создании web-интерфейса GENIUS были:

 

• ознакомление пользователя с технологией GRID;
• предоставление доступа к сервисам GRID-системы через Интернет;
• простой и удобный графический интерфейс;
• эффективный мониторинг текущего состояния GRID-системы.

 

Web-интерфейс GENIUS позволяет выполнять все основные операции по управлению заданиями и данными в GRID-системе, причем все эти действия пользователь может производить прямо из браузера.

В настоящее время GENIUS активно используется в рамках проекта GILDA (Grid Infn Laboratory for Dissemination Activities), являющегося виртуальной лабораторией для демонстрации возможностей технологии GRID. Проект GILDA состоит из нескольких частей:

 

• GILDA Testbed – набор сайтов с установленным ПО LCG.
• Grid Demonatrator – web-интерфейс GENIUS, позволяющий работать с определенным набором приложений.
• GILDA CA – центр сертификации, выдающий 14-дневные сертификаты для работы с GILDA.
• GILDA VO – виртуальная организация, объединяющая всех пользователей GILDA.
• Grid Tutor – web-интерфейс GENIUS, используемый для демонстрации возможностей технологии GRID.
• Monitoring System – система мониторинга для GILDA Testbed.

 

Пользовательские web-интерфейсы к GRID-системам являются весьма перспективным направлением, так как могут быть легко адаптированы под конкретную задачу или предметную область и не требуют навыков работы с командной строкой Unix. Авторизация пользователей на таких интерфейсах производится также посредством загруженных в браузер цифровых сертификатов.

8. Глобальная инфраструктура GRID для науки.

 

В этом разделе в качестве примера  кратко рассмотрена инфраструктура GRID, реализованная в рамках проекта EGEE (Enable Grid E-sciencE).

Цель проекта EGEE  – объединить уже ведущиеся национальные, региональные и тематические GRID-разработки в единую цельную GRID-инфраструктуру для поддержки научных исследований. Эта инфраструктура предоставляет исследователям, как в академических кругах, так и в разных областях экономики, круглосуточный доступ к высокопроизводительным вычислительным ресурсам независимо от их географического положения. Пользоваться инфраструктурой смогут географически распределенные сообщества исследователей, которые нуждаются в общих для них вычислительных ресурсах, готовы объединить свои собственные вычислительные инфраструктуры и согласны с принципами общего доступа. Проект поддерживают в основном финансирующие учреждения ЕС, но предназначен он для работы во всем мире. Значительные средства поступают от США, России и других участников проекта, не входящих в ЕС.

К настоящему времени  десятки приложений используют эту  развивающуюся инфраструктуру для  различных областей науки: термоядерный синтез, науки о Земле, астрофизика, геофизика, археология, вычислительная физика. Эта инфраструктура открыта  также для индустриальных и социоэкономических сообществ. В рамках этой инфраструктуры создано свыше 60 ВО.

В проекте EGEE принимают участие более 90 организаций из 32 стран. Эти организации объединены в региональные GRID (федерации). В проекте участвуют 13 федераций, в том числе и федерация «Россия». Суммарная вычислительная мощность этой GRID-инфраструктуры составляет в настоящий момент свыше 20 тысяч процессоров.

Проект EGEE имеет партнерские отношения с более чем 70 участниками, не входящими в данный проект, в том числе через ряд других проектов GRID (рис. 6).

 

 

 

В задачи проекта EGEE входит:

 

• распространение информации о технологии GRID;
• привлечение новых пользователей, обучение;
• поддержка приложений;
• поддержка и обслуживание инфраструктуры GRID и взаимодействие с основными провайдерами;
• разработка и интеграция программного обеспечения промежуточного уровня;
• обеспечение безопасности;
• разработка сетевых сервисов.

9. Россия в проекте EGEE.

 

Для участия России в этом проекте  был образован консорциум РДИГ (Российский GRID для интенсивных операций с данными – Russian Data Intensive Grid – RDIG). Консорциум РДИГ, согласно принятой в проекте EGEE структуре, входит в проект в качестве региональной федерации «Россия» («Russia»). Цели РДИГ:

 

• создание национальной инфраструктуры GRID в интересах научного сообщества с участием организаций из различных областей науки, образования и промышленности;
• пропаганда технологии GRID и обеспечение возможности обучения  и подготовки специалистов для использования сервисов GRID в новых научных областях и экономике;
• обеспечение полномасштабного участия России в создании глобальной компьютерной инфраструктуры GRID.

 

     Участники РДИГ (участники проекта EGEE):

• ИФВЭ (Институт физики высоких энергий, Протвино);
• ИМПБ РАН (Институт математических проблем биологии, Пущино);
• ИТЭФ (Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва);
• ОИЯИ (Объединенный институт ядерных исследований, Дубна);
• ИПМ РАН (Институт прикладной математики, Москва);
• ПИЯФ РАН (Петербургский институт ядерной физики, Гатчина);
• РНЦ «Курчатовский институт» (Москва);
• НИИЯФ МГУ (Научно-исследовательский институт ядерной физики   МГУ, Москва).
• Геофизический центр РАН (Москва);
• Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого (Великий Новгород);
• Институт ядерных исследований РАН (Троицк);
• Санкт-Петербургский государственный университет.

 

10. Заключение.

 

Даже из этого краткого введения в технологию можно получить представление, масштабах и интенсивности внедрения этой технологии в научные и в индустриальные и экономические направления человеческой деятельности. Любая поисковая система в Интернете на запрос «GRID» выдаст сотни сайтов, представляющих различные аспекты этой технологии, проекты на ее базе, примеры различных приложений и т.д. Все это означает не только масштабы, но и отражает результаты внедрения принципиально нового подхода к организации вычислительного процесса в различных областях науки, техники, экономики.

Несмотря на недостаточность вычислительных ресурсов, РДИГ представляет собой первую реально работающую GRID-инфраструктуру в России, первый проект GRID всероссийского уровня, поддержанный правительством Российской Федерации.

Ряд научных и образовательных  учреждений России из различных областей науки проявили заинтересованность в участии в проекте в  качестве партнеров. Основными текущими задачами РДИГ и региональных центров GRID являются: расширение инфраструктуры, увеличение мощностей ресурсных центров, поиск задач для решения с использованием технологии GRID, обучение пользователей, привлечение молодых специалистов для развития и использования как системного, так и прикладного уровня этой технологии XXI века.

 

11. Список использованных источников.

 

1. I. Foster, C. Kesselman. The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure. – Morgan Kaufmann Publishers, 1998.
2. I. Foster, C. Kesselman, S. Tuecke. The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations. – International J. Supercomputer Applications, 15(3), 2001, http://www.globus.org/research/papers/anatomy.pdf
3. I. Foster, C. Kesselman, S. Tuecke, J. M. Nick. The Physiology of the Grid: An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration. – Morgan Kaufmann Publishers, 2002.
4. I. Foster, H. Kishimoto, A. Savva, D. Berry et al. The Open Grid Services Architecture. – Global Grid Forum, 2005, http://www.ggf.org/documents/GFD.30.pdf
5. I. Foster, D. Gannon, H. Kishimoto et al. Open Grid Services Architecture Use Cases. – Global Grid Forum, 2004,  http://www.ggf.org/documents/GFD.29.pdf
6. J. Treadwell, M. Behrens, D. Berry et al. Open Grid Services Architecture Glossary of Terms. – Global Grid Forum, 2005, http://www.ggf.org/documents/GFD.44.pdf
7. I Foster, C. Kesselman. Globus: A Metacomputing Infrastructure Toolkit. ftp://ftp.globus.org/pub/globus/papers/globus.pdf
8. I. Foster, C. Kesselman. The Globus Project: A Status Report. ftp://ftp.globus.org/pub/globus/papers/globus – hcw98.pdf
9. Overview of the Grid Security Infrastructure, http://www.globus.org/security/overview.html
10. RSL Specification, http://www – fp.globus.org/gram/rsl_spec1.html