PDF de programación - Estándares de Grid Computing

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura

Trabajo Monográfico

Estándares de Grid Computing

Verónica Vanessa Barrios - L.U.: 33.899

Prof. Director: Mgter. David Luis la Red Martínez

Licenciatura en Sistemas de Información

Corrientes - Argentina

2006

Índice General

1 Estándares Abiertos

1.1 Web Service: Servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Grid Service: Servicios Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Open Grid Service Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4 Open Grid Services Infrastructure
. . . . . . . . . . . . . . . .
1.5 ¿Cuáles Son Los Objetivos de OGSA? . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 ¿Qué Plataformas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7 Conclusión.

1.5.1 Arquitectura:

2 Software de Base

2.1 Globus Toolkit

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Simple CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.1

Bibliografía

Índice de Materias

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Índice de Figuras

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1 La Arquitectura de OGSA.
1.2 La Estructura de OGSA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Componentes de OGSI.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4 El OGSI y Web service.
1.5 El OGSI y el Hosting de Web service.
. . . . . . . . . . . . . .
1.6 La Estructura de la Arquitectura de Servicio de OGSA.
. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7 Servicio de núcleo de Grid.
1.8 Ejecución de Programas de Grid y Data Service.
. . . . . . . .
1.9 La Ejecución de Programas de Grid y Data Service Hosting. . .

2.1 Configuración.
2.2 Compilación.
2.3 Instalación.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Capítulo 1

Estándares Abiertos

Para entender el rol desempeñado por el Grid Toolbox de IBM, primeramente
se tienen que entender ciertos factores y discutir sobre algunos de los compo-
nentes fundamentales de los que el producto depende.

1.1 Web Service: Servicios Web

Un Web service puede ser usado para construir una aplicación identificada
por una dirección Uniform Resource Locator : Localizador Uniforme de Re-
cursos (URL). Las interfaces y enlaces de los Web services pueden ser defini-
das, descriptas y descubiertas por componentes Extensible Markup Language:
Lenguaje Extensible de Marcas (XML) y pueden soportar interacciones direc-
tas con otras aplicaciones de software usando mensajes basados en XML vía
protocolos basados en Internet. En términos simples, un Web service es una
aplicación que se llama usando una dirección de Web, pasando los parámetros
en formato XML.

Al usar XML, el Web Services Description Language: Lenguaje de Des-
cripción de Servicios Web (WSDL) describe una red de servicios como una
colección de puntos finales que operan por medio de mensajes que contienen
información ya sea orientada al proceso u orientada al documento. Para de-
finir un punto final, se describen abstractamente operaciones y mensajes y
posteriormente se limitan a un protocolo de red establecido.

Análogamente los puntos finales descriptos son agrupados en puntos fina-

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CAPÍTULO 1. ESTÁNDARES ABIERTOS

les abstractos, normalmente llamado “servicios”. La funcionalidad clave de
WSDL es permitir la descripción de productos finales y sus mensajes sin te-
ner en cuenta los formatos de los mensajes o los protocolos de comunicación
utilizados.

1.2 Grid Service: Servicios Grid

La tecnología de los Grid service está basada en la Service Oriented Architec-
ture: Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) que define una arquitectura
donde una aplicación se constituye de componentes independientes y coope-
radores llamados “servicios”. Esos servicios construyen los bloques que utiliza
un modelo de objeto para crear sistemas distribuidos abiertos y habilitar a
las compañías e individuos para que creen rápidamente y en forma global sus
aplicaciones disponibles para la red. [1, Aguilar]

Los mecanismos adicionales para crear y administrar Servicios Grid son
habilitados al desarrollar un servicio nuevo que será desplegado dentro de un
sistema OGSA. Esos mecanismos son:

Factory: Fábrica: Es una clase especial para crear dinámicamente ins-
tancias de Servicios Grid, código de Servicios Grid ejecutables y esperar por
requerimientos.

Registry: Registro: Es la interfaz que habilita un conjunto de instancias de
Servicios Grid para registrar el Grid Service Handle: Manejador de Servicio
Grid (GSH ) dentro de un servicio de registro, que permita la identificación de
servicios en ese conjunto.

Discovery: Descubrimiento: Es la interfaz que permite a los clientes del

Servicio Grid obtener información acerca de los servicios proporcionados.

Life cycle: Ciclo de vida: Se refiere a los estados de las instancias de

Servicios Grid entre su creación y destrucción.

Service data: Datos del servicio: Es la colección estructurada de informa-

ción que se asocia con una instancia de Servicios Grid.

Notification: Notificación: Mecanismo por el cual una parte envía (origen
de notificación) información de un cambio de estado a la parte (destino de
notificación) que ha pedido ser notificada.

1.3. OPEN GRID SERVICE ARCHITECTURE

3

Reliable invocation: Invocación fiable: Técnicas que aseguran la fiabili-
dad de invocación de métodos en caso de que hayan sido creadas múltiples
instancias con Servicios Grid redundantes en el espacio.

Lo importante a tener en cuenta es que el único contacto entre los Servicios
Grid y sus usuarios es la interfaz de servicios. Esas interfaces de servicios son
definidas por el Lenguaje de Descripción de Servicios Web (WSDL) existente.
Varias mejoras a WSDL han sido identificadas para requerimientos de OGSI
y actualmente están siendo agregadas al estándar WSDL.

1.3 Arquitectura de Servicios de Grid Abierta (OG-

SA)

El Foro Global de Grid fue formado para manejar las estandarizaciones en un
Grid Computing.

La Open Grid Services Architecture: Arquitectura de Servicios de Grid
Estándar (OGSA) del Foro Global de Grid representa una evolución hacia
una arquitectura de sistemas basada en conceptos y tecnologías de Servicios
Web.

Es importante destacar que OGSA es una arquitectura basada en los están-
dares existentes de Web service, y que también se utiliza para definir muchos
estándares de grid.

Los estándares de Web service incluyen: XML, SOAP y WSDL.

1.4

Infraestructura de Servicios de Grid Abierta

(OGSI)

El Foro Global de Grid promueve el desarrollo de estándares para la infraes-
tructura de un Grid Computing.

OGSI se refiere a la infraestructura base sobre la cual se construye la
OGSA. En su núcleo se encuentran las especificaciones de Servicios Grid, que
definen la interfaz estándar y conductas de un Servicio Grid, armando una
base de Web service.

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CAPÍTULO 1. ESTÁNDARES ABIERTOS

Proporciona especificaciones técnicas para la implementación de cada com-
ponente de OGSA, usando Servicios Grid para definir cada interfaz. La especi-
ficación se basa en un grupo de Servicios Web estándar, con ciertas extensiones
para WSDL y XML necesarias para los Servicios Grid.

OGSI define detalles tales como estabilidad de Servicios Web, la herencia
de interfaces de Servicios Web, notificación asíncrona, referencias a instancias
de servicios, colección de instancias de servicios y datos de estados de servicios.

El mundo de los Web services ha reconocido las mejoras significativas lo-
gradas para OGSA OGSI y el trabajo se encamina para incluir algunas de
esas mejoras en los Web services mismos.

1.5 ¿Cuáles Son Los Objetivos de OGSA?

Objetivos:

• Manejar recursos a través de plataformas heterogéneas distribuidas.

• Brindar Quality of Service: calidad de servicio (QoS ). La topología de
Grid es a menudo compleja. La interacción de recursos del Grid es
normalmente dinámica.Es importante que el Grid proporcione servicios
robustos ocultos, tales como autorización, control de acceso, y delega-
ción.

• Proveer una base común para soluciones de administración autónomas.
Un Grid puede contener muchos recursos, con numerosas combinaciones
de configuraciones, interacciones, y estado cambiante y modos de fallos.

• Definir las interfaces abiertas publicadas. La OGSA es una norma abier-
ta manejada por el cuerpo de normas de GGF (Global Grid Forum).
Para la interoperabilidad de diversos recursos, los Grid deben construir-
se en interfaces y protocolos standard.

• Aprovechar los stándares de integración de tecnologías de la industria.

[3, Unger]

1.5. ¿CUÁLES SON LOS OBJETIVOS DE OGSA?

5

Figura 1.1: La Arquitectura de OGSA.

1.5.1 Arquitectura:

Cuatro capas principales comprenden la arquitectura de OGSA: ver fig. 1.1
de la pág. 5.

Empezando desde la inferior, ellas son:

• Recursos: los recursos físicos y los recursos lógicos Web services más las

extensiones de OGSI que definen servicios Grid.

• Servicios de arquitectura de OGSA.

• Aplicaciones Grid.

Se debe observar estas capas, una a la vez.

Capa de los recursos físicos y lógicos

El concepto de recursos es central para OGSA y Grid Computing en ge-
neral. Los recursos comprenden las capacidades del Grid, y no son limitados
a los procesadores.

Los recursos físicos incluyen servidores, almacenamiento, y red.

6

CAPÍTULO 1. ESTÁNDARES ABIERTOS

Sobre los recursos físicos están los recursos lógicos. Ellos proporcionan
función adicional virtualizando y agregando los recursos en la capa física. El
propósito general del software intermedio tal como sistemas de archivos, ges-
tores de bases de datos directorios, y gestores de flujos de trabajo (workflow)
es proporcionar estos servicios abstractos sobre