Geum.ru

II. Классификация новейших грид систем

Вид материалаДокументы

Содержание


I. Введение
II. Классификация новейшихгрид систем
Рис. 1. Классификация новейших гридов
III. Заключение
IV. Список литературы
Classification of the next generation grid systems
Подобный материал:
КЛАССИФИКАЦИЯ НОВЕЙШИХ ГРИД-СИСТЕМ


Богомолов С.А., Алексеев Н.А.

Национальный технический университет Украины «КПИ»,

Институт телекоммуникационных систем,

Украина, г. Киев, пер. Индустриальный, 2, 03056,

тел.: +380 (44) 4068299,

E-mail: serhiy143@yandex.ru, nick@its.kpi.ua


Аннотация — В развитии грид-систем можно выявить три этапа. Текущая архитектура гридов третьего поколения не удовлетворяет требованиям так называемых гридов следующего поколения (NGG — Next Generation grids). В статье делается обзор новейших гридов и предоставляется их классификация, наиболее полно отвечающая требованиям этой быстро развивающейся области.

I. Введение

Распределенная обработка информации и информационные системы для ее реализации являются одной из наиболее актуальных и быстро развивающихся областей знаний. Как следствие, реализациям грид текущего, третьего поколения не хватает многих существенных возможностей, которые уже получили распространение в вычислительной технике. Одной из них является, например, полная виртуализация ресурсов. Развитие новейших гридов можно рассматривать с трех ракурсов: взгляд конечного пользователя, в котором выражена простота грида; архитектурное видение широкомасштабной самоорганизующейся сети; программное видение программируемой системы [1]. Поэтому реализация концепции новейших гридов могла бы помочь справиться с проблемой абстрагирования грид-технологий от пользователя и упрощения реализации для разработчика.

Существует несколько классификаций грид-систем [2, 3]. Однако они не охватывают особенности, которые появились в гридах следующего поколения. Таким образом, очевидна необходимость их пересмотра и дополнения.

II. Классификация новейших
грид систем

Гриды нового поколения обладают рядом свойств [4], что и делает их отличными от существующих грид-технологий (которые не обладают всеми этими свойствами одновременно):
  • надежность. Приложения, реализующие или функционирующие в грид-среде, должны быть способны откатиться к предыдущему состоянию в случае нарушения нормального функционирования. Грид-среда должна иметь возможность полного автоматического восстановления, исключающего потери ресурсов, для которых не существует резервных копий, не быть чувствительной к продолжительным отключениям фрагментов своей сети;
  • масштабируемость. NGG будет объединять намного большее узлов, чем существующие системы. Масштабируемость систем должна наращиваться без потери других необходимых качеств грид-системы;
  • открытость широкому числу сообществ. Это может быть достигнуто реализацией множества функций, интегрированных в услуги, так, чтобы сконструированная модель была эффективной для конечного пользователя;
  • проникаемость и повсеместность. Чтобы NGG были эффективными, они должны быть разработаны в концепции «когда, как, где угодно»;
  • прозрачность. Как для конечных пользователей, так и для разработчиков грид должен быть прост в обращении, чтобы сложность системы была незаметна;
  • персонализация. Концепция «персонального грида» требует взаимодействия пользователя и грида.

В данной работе термин традиционные гриды используется для ссылок на гриды первого, второго и третьего поколений, для которых упомянутые свойства, безусловно, не являются определяющими; термин новейшие гриды относятся к последним грид-проектам, в которых реализуется, по крайней мере, одно из этих свойств. Используя эти свойства, можно распределить новейшие гриды по четырем главным группам: управляемые гриды, гриды доступа, настраиваемые гриды, интерактивные гриды.

Для категоризации традиционных гридов используется две характеристики: обеспечиваемые гридами типы решений и объем (размер организаций), которые они обслуживают. К этому списку следует добавить еще четыре характеристики, что позволит легче проклассифицировать новейшие гриды:
  • управляемость — способность налаживать, организовывать, восстанавливать и контролировать систему. Отсюда, управляемый грид — это высокоорганизованный грид, который автоматически налаживает, адаптирует, осуществляет мониторинг, диагностирует и исправляет сам себя. Управляемая система обладает интеллектуальной системой управления, которая встроена в ее инфраструктуру для автоматизации управляющих процедур;
  • доступность — способность предоставлять имеющиеся грид-ресурсы независимо от физических возможностей устройств доступа и географического местоположения. Грид с обеспеченным доступом состоит из группы мобильных или фиксированных устройств с проводной или беспроводной связью и фиксированной или динамической инфраструктурой;
  • интерактивность — способность поддерживать взаимодействие в реальном времени. Классическая парадигма коммутации запрос/ответ, реализованная в традиционных грид-системах, не может обеспечить требуемого времени ответа, в связи с чем, появляются интерактивные гриды, которые поддерживают взаимодействие в реальном времени;
  • настраиваемость — способность адаптироваться под нужды пользователей. Персонализируемые гриды — это новейшие грид-системы с исключительно гибко настраиваемыми веб-порталами, которые дают пользователю возможность адаптировать его под свои нужды;

О
Рис. 1. Классификация новейших гридов

Fig. 1. Classification of the next generation grid systems


дним из недостатков, которыми обладают гриды третьего поколения, является отсутствие представления о доступности ресурсов для пользователей, предоставляемых им возможностях и о том, каким образом их следует использовать [5]. Для решения этих задач необходимы знания и средства их обработки. Сегодня для решения этой проблемы запущен ряд проектов [2], целью которых является разработка семантического грида (грида знаний) – расширения существующей грид-инфраструктуры, в которой ресурсы снабжены семантической информацией.

По сравнению с обычной грид системой семантический грид имеет следующие преимущества [6]: более эффективное использование существующих ресурсов; упрощение процесса встраивания новой подсистемы в уже существующую инфраструктуру; возможность динамического добавления и конфигурирования служб, а также возможность составления композитных служб из уже существующих.

Следовательно, к существующей классификации грид систем имеет смысл добавить также семантические гриды. Так как целью гридов знаний является создание проникающей управляемой знаниями инфраструктуры, то гриды этого типа стоит считать управляемыми, и относить их к категории управляемых.

Предлагаемая в работе классификация грид-систем представлена на рис. 1. Эта классификация не является непересекающейся; грид-система классифицируется на основе всех предлагаемых критериев, что позволяет полностью реализовывать её свойства.

III. Заключение


В работе сформулирован ряд характеристик, которые не могут быть реализованы в существующих грид-системах третьего поколения, определены направления исследований для их реализации, в частности, реализация промежуточного грид-обеспечения, не зависящего от инфраструктуры, а также повышение настраиваемости, безопасности и масштабируемости.

Предлагаемая в работе классификация грид-систем учитывает особенности всех существующих на текущий момент грид-систем и может быть использована при рассмотрении вопросов, связанных с созданием будущих NGG-решений.

IV. Список литературы


[1] Future for European Grids: GRIDs and Service Oriented Knowledge Utility, Next Generation GRIDs Expert Group Report 3, 2006, ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/ist/docs/grids/ngg3_eg_final.pdf.

[2] Heba Kurdi, Maozhen Li, and Hamed Al-Raweshid. A Classfication of Emerging and Traditional Grid Systems // IEEE Distributed Systems Online, vol. 9, no. 3, 2008, art. no. 0803-o3001.

[3] Introduction to Grid Computing. F. Magoules, J. Pan, K. Tan, A. Kumar. CRC Press, 2009. 334 p.

[4] Next Generation Grid(s): European Grid Research 2005–2010, Expert Group Report, 2003.

[5] Яшкин А. В. Использование технологии семантического веб при разработке грид-приложений // В мире научных открытий. 2009. №4.

[6] Основные грид технологии. Ли М., Бейкер М. John Wiley & Sons Ltd, 2005. 423 с.


CLASSIFICATION OF THE NEXT GENERATION GRID SYSTEMS


National Technical University of Ukraine «KPI»,

Institute for Telecommunication Systems,

Industrialniy lane 2, Kiev, 03056, Ukraine

tel.: +380 (44) 4068299,

E-mail: serhiy143@yandex.ru, nick@its.kpi.ua


Abstract – Current grids’ architecture is the third-generation one. It doesn’t meet the requirements of next-generation grids (NGG). The overview of the NGG and its classification which fully meets the requirements of this rapidly developing field is presented in the article.

l. Introduction

There are several classifications of grid systems. But they do not include all the features which appeared in NGG. Thereby, the necessity of its review and supplement is obvious.

II. Classification of NGG

NGG possess a number of properties that differs them from existing grid technologies: reliability, scalability, openness to wide user communities, pervasive and ubiquitous, transparency, person-centricity. So, according to them it’s possible to separate NGG in four groups: accessible grids, user-centric grids, interactive grids, and manageable grids. For traditional grids classifying the following two characteristics, are also used: type of solutions they provide and the scope or size of the underlying organizations. For NGG classification it should be added the following additional features: accessibility, interactivity, user-centricity, and manageability. One of grid shortcomings is the user’s misunderstanding of the resource accessibility, capabilities and usage. For such tasks solving the knowledge and means of processing are necessary. The solution is the development of the semantic grid – the existing grid infrastructure extension where resources are supplied with semantic data. That’s why semantic grids might be added to the existing grid classification.

III. Conclusion

Proposed classification of grid systems takes into account all peculiarities off today’s grid systems and may be used in questions connected with NGG developing.