[論文レビュー] A Software Architecture for Automatic Deployment of CORBA Components Using Grid Technologies

Sébastien Lacour, Christian Pérez+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 24, 2004

Distributed and Parallel Computing Systems参考文献 10被引用数 14

ひとこと要約

本稿では、計算グリッド上におけるCORBAコンポーネントベースのアプリケーションの自動デプロイメントを実現するソフトウェアアーキテクチャを提示する。このアーキテクチャは、グリッドミドルウェア（例：Globus）、コンポーネントデプロイメントモデル（CCM）、およびアプリケーションおよびシステムの制約に基づいてリソース選定とコンポーネントマッピングを行うデプロイメントプランナーを活用する。主な貢献は、手動設定を低減し、異種グリッド環境における移植性とパフォーマンスを向上させる完全自動で制約に配慮したデプロイメントパイプラインの構築である。

ABSTRACT

Software components turn out to be a convenient model to build complex applications for scientific computing and to run them on a computational grid. However, deploying complex, component-based applications in a grid environment is particularly arduous. To prevent the user from directly dealing with a large number of execution hosts and their heterogeneity within a grid, the application deployment phase must be as automatic as possible. This paper describes an architecture for automatic deployment of component-based applications on computational grids. In the context of the CORBA Component Model (CCM), this paper details all the steps to achieve an automatic deployment of components as well as the entities involved: a grid access middleware and its grid information service (like OGSI), a component deployment model, as specified by CCM, an enriched application description and a deployment planner in order to select resources and map components onto computers.

研究の動機と目的

• 異種グリッド環境にまたがる複雑なコンポーネントベースの科学的アプリケーションを手動でデプロイする課題に対処すること。
• 多数の異種グリッドリソースおよびその設定を管理するユーザーの負担を軽減すること。
• アプリケーションおよびシステムの制約に基づいて、CORBAコンポーネントを最適なグリッドリソースに自動的にマッピングすること。
• コンポーネントデプロイメントをグリッド情報サービスおよびジョブ送信メカニズムと統合し、シームレスな実行を可能にすること。
• デプロイメントプロセスにアプリケーションレベルの制約（例：コロケーション、メモリ、OS要件）を統合すること。

提案手法

• シミュレーションコードをインターフェースおよび依存関係を明確に定義したコンポーネントとしてカプセル化するために、CORBAコンポーネントモデル（CCM）を活用する。
• リソースの発見と記述に、グリッドアクセスミドルウェア（例：Globus Toolkit）およびグリッド情報サービス（GIS）を用いる。
• コンポーネントの依存関係、コロケーションルール、プラットフォーム要件を含む、デプロイメントに配慮したアセンブリモデルをアプリケーション記述に拡張する。
• コンポーネントおよびリソースのメタデータを分析して最適なデプロイメント計画を生成するデプロイメントプランナーを実装する。
• 選択されたグリッドノードにコンポーネントを実際にデプロイするためのジョブ送信メカニズムを用いる。
• ネットワークトポロジーやQoSへの配慮をデプロイメントモデルに統合し、通信効率を向上させる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 アプリケーションおよびシステムの制約を尊重しながら、CORBAコンポーネントベースのアプリケーションを計算グリッド上で自動的にデプロイする方法は何か？
• RQ2 異種グリッド環境において、エンドツーエンドの自動コンポーネントデプロイメントを実現するために必要なアーキテクチャ的要素は何か？
• RQ3 自動デプロイメントの過程で、コンポーネントのコロケーションとリソースの異種性を効果的に管理するにはどうすればよいか？
• RQ4 デプロイメントプランナーは、物理的リソースへのコンポーネントマッピングを最適化するために果たす役割は何か？
• RQ5 グリッド情報サービスおよびミドルウェアは、コンポーネントデプロイメントパイプラインにどのように統合できるか？

主な発見

• 提案されたアーキテクチャは、計算グリッド上でのCORBAコンポーネントのデプロイメントを成功裏に自動化し、手動設定を顕著に低減した。
• デプロイメントプランナーとグリッド情報サービスの統合により、動的で制約に配慮したリソース選定およびコンポーネントマッピングが可能になった。
• コロケーションおよびプラットフォーム要件を含む拡張されたアプリケーション記述の使用により、デプロイメントの正しさとパフォーマンスが向上した。
• Globus ToolkitおよびCCMベースのコンポーネントモデルを用いた初期実験により、プロトタイプの実現可能性が示された。
• このアーキテクチャは、アプリケーションレベルの制約（例：メモリ、OS）とユーザーの好みを両方ともサポートしており、柔軟なデプロイメント戦略を可能にした。
• デプロイメント計画段階でネットワークトポロジーを考慮することで、コンポーネント間の効率的な通信が実現された。