VOCE. Jan Kmuníček ÚVT MU & CESNET. INFSO-RI

Enabling Grids for E-sciencE

Projekt EGEE / VOCE

Jan Kmuníček ÚVT MU & CESNET

www.eu-egee.org INFSO-RI-031688

Obsah Enabling Grids for E-sciencE

• Definice a vlastnosti Gridů • Virtuální organizace • Evropské gridové prostředí • Bezpečnostní prvky Gridů • Vize budoucnosti

INFSO-RI-031688

Projekt EGEE je financován Evropskou Unií (smlouva číslo IST-2003-508833)

2

Definice a vlastnosti Gridů Enabling Grids for E-sciencE

• Definice Gridu – „A computational grid is a hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive, and inexpensive access to high-end computational capabilities.“ – „Výpočetní grid je hardwarová a softwarová infrastruktura, která poskytuje spolehlivý, standardizovaný, všudypřítomný a levný přístup ke špičkovým výpočetním službám. “ (I. Foster, C. Kesselman. -The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure, 1999)

– rozsáhlý distribuovaný systém organizačně samostatných elementů, kterými mohou být individuální počítače (paměti, pevné disky) a informační systémy vzájemně propojeny počítačovou sítí

INFSO-RI-031688


3


• Grid versus distribuované prostředí – Distribuované aplikace jako specializované systémy pro jediný cíl nebo skupinu uživatelů. – Gridy rozšiřují původní distribuované aplikace o nové vlastnosti § § § § § §

různé druhy zdrojů nevyžadován striktně stejný hardware, data a aplikace různé druhy interakcí různé uživatelské skupiny a aplikace interagují s Gridem různě dynamická povaha zdroje a uživatelé často přibývají / ubývají / mění se

INFSO-RI-031688


4


• Výpočetní Grid – Grid poskytující výpočetní servis – poskytuje zabezpečené služby pro spouštění aplikací na distribuovaných výpočetních zdrojích – jedná se o „virtuální distribuovaný počítač“ pro řešení výpočetně náročných aplikací – dynamicky agreguje výpočetní kapacitu velkého počtu individuálních počítačů

INFSO-RI-031688


5


• Datový Grid – principiálně jde o zpracování rozsáhlých datových sad pomocí služeb „výpočetního Gridu“ – charakterizován sdílením velkého množství dat, poskytováním zabezpečeného přístupu k těmto datům a umožnění jejich následné správy – řešeno formou replikovaných datových katalogů vytvářejících iluzi jednotného hromadného datového úložiště

INFSO-RI-031688


6


• Informační / Znalostní Grid – často také nazýván jako kolaborativní nebo aplikační Grid – charakterizován snahou o rozšíření možností datových Gridů o poskytování kategorizace dat, ontologií, sdílení znalostí a tvorby workflow – součástí informačních Gridů jsou virtuální prostředí pro spolupráci resp. virtuální laboratoře umožňující vzdálenou kontrolu a správu senzorů a zařízení

INFSO-RI-031688


7


• Oblasti použití Gridů - aplikace – částicová fyzika distribuce dat z urychlovačů částic a jejich následná analýza

– chemie a biologie MMCC úlohy a zpracování bioinformatických dat

– inženýrství a design výpočty, analýzy modelů pomocí výpočetní fluidní dynamiky a pevné mechaniky

– lékařství produkce interaktivních medicínských simulací

– astronomie analýza terabajtů astronomických dat z teleskopů

– životní prostředí příprava modelů a vyhodnocování monitorování znečištení prostředí a předpovědi počasí

– média produkce, vysílání a přehrávání interaktivního mediálního obsahu INFSO-RI-031688


8

Virtuální organizace Enabling Grids for E-sciencE

• Principy fungování – uživatelé by si měli z Gridu vzít prostředky, které zrovna potřebují, když je potřebují, tam kde je potřebují § § § §

procesory resp. jejich výkon diskový prostor přenosová kapacita sítí speciální hardware (mikroskopy, senzory, …)

– Grid zajistí § unifikovaný přístup, bezpečnost, spolehlivou dodávku § vyúčtování za spotřebu

INFSO-RI-031688


9

Virtuální organizace Enabling Grids for E-sciencE

• Definice gridového počítání – „Grid computing is coordinated resource sharing and problem solving in dynamic, multi-institutional virtual organizations.“ (I. Foster, C. Kesselman. -The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure, 1999)

– Virtuální organizace (VO) § souhrn výpočetních zdrojů a lidí pracujících na společném projektu – Cíle virtuálních organizací § sdílení datových zdrojů a výpočetních kapacit použitelných pro zpracování výpočetních úloh

INFSO-RI-031688


10

Evropské gridové prostředí Enabling Grids for E-sciencE

• Projekt EGEE – panevropská gridová platforma • •

sdružuje cca 100 institucí z více než 30-ti zemí aktuální stav – počet procesorů – disková kapacita – datový tok

•

~20 000 5 PB (5 milionů GB) 1,5 GB/s

struktura projektu – regionální členění do federací – specifické aktivity § servisní (SA) § síťové (NA) § společné výzkumné (JRA)

INFSO-RI-031688

provoz, podpora a monitorování podpora aplikací, diseminace vývoj a integrace middlewaru


11


• VOCE – Virtuální organizace pro střední Evropu VO je dynamickým rezervoárem zdrojů & uživatelů z různých domén sdružených za specifickým účelem – poskytuje kompletní gridovou infrastrukturu v rámci projektu EGEE – oficiálně registrována jako jediná “Regionální VO” pro region střední Evropy (CE) – založena na regionálním principu § VOCE pokrývá celou CE federaci § klíčové služby spravovány sdružením CESNET § zdroje jsou poskytovány několika institucemi z CE regionu (tyto zdroje jsou dostupné všem registrovaným uživatelům VOCE)

INFSO-RI-031688


12


• VOCE – Virtuální organizace pro střední Evropu

•

poskytovatelé zdrojů

•

více než 102 registrovaných uživatelů z 10-ti institucí a 6-ti zemí

•

celkem

INFSO-RI-031688

CESNET (Česká republika) PSNC, CYFRONET, ICM (Polsko) II-SAS (Slovensko), KFKI, ELTE (Maďarsko), GUP, HEPHY (Rakousko),SRCE (Chorvatsko)

999 procesorů, cca 13.1 TB diskový prostor Projekt EGEE je financován Evropskou Unií (smlouva číslo IST-2003-508833)

13

Bezpečnostní prvky Gridů Enabling Grids for E-sciencE

•

Autentizace – proces ověření identity komunikujících partnerů (uživatel – služba) Jste opravdu tím, kým tvrdíte, že jste? – certifikace – mechanismus pro ustavení důvěry mezi partnery

•

Autorizace Máte přístup ke zdrojům, které požadujete?

•

Šifrování – utajení citlivých uživatelských dat (biomedicínské Gridy)

•

Accounting Co jste udělali, kdy jste to udělali a odkud jste to udělali?

INFSO-RI-031688


14

Bezpečnostní prvky Gridů Enabling Grids for E-sciencE

• Certifikát – je datový soubor – má podobnou funkci jako občanský nebo řidičský průkaz – je určen pro autentizaci majitele certifikátu

Jméno majitele Vydavatel: CA Doba platnosti Veřejný klíč majitele Podpis CA

– každý certifikát § je elektronicky podepsán certifikační autoritou § má časově omezenou dobu platnosti (1 rok) § obsahuje jednoznačnou identifikaci majitele a jeho veřejný klíč

• Certifikační autorita (CA) – za účelem ustavení důvěry certifikační autorita certifikáty vydává, spravuje a případně revokuje (ruší platnost) – při žádosti o certifikát musí uživatel předložit svůj občanský průkaz nebo svůj cestovní pas INFSO-RI-031688


15

Vize budoucnosti Enabling Grids for E-sciencE

• Jak dále s Gridy? – projekt EGEE II jako aplikačně-orientovaný nástupce projektu EGEE, který vytvořil infrastrukturní základnu – představa dlouhodobě udržovaného prostředí pro vědecké výpočty (gridové prostředí jako standardní součást servisu poskytovaného servisu v rámci ERA) – klíčová vazba na národní gridové iniciativy a projekty (interakce VOCE-METACentrum)

INFSO-RI-031688


16

VOCE. Jan Kmuníček ÚVT MU & CESNET. INFSO-RI

Recommend Documents