[論文レビュー] The WorldGrid transatlantic testbed: a successful example of Grid interoperability across EU and U.S. domains

Flavia Donno, Vincenzo Ciaschini+3 more|ArXiv.org|Jun 11, 2003

Distributed and Parallel Computing Systems参考文献 3被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、欧州連合（EU）および米国におけるグリッドミドルウェアの相互運用性を実現するための画期的な試みとして、WorldGrid大西洋テストベッドを提示する。これは、アーキテクチャ的に異なるグローバスベースのシステムを統合することで、実際の高エネルギー物理学（HEP）ワークロードの透明な大陸間実行を成功裏に実証したものであり、グローバルなグリッド相互運用性への重要な一歩を示し、LHCコンピューティンググリッドの設計に影響を与えた。

ABSTRACT

The European DataTAG project has taken a major step towards making the concept of a worldwide computing Grid a reality. In collaboration with the companion U.S. project iVDGL, DataTAG has realized an intercontinental testbed spanning Europe and the U.S. integrating architecturally different Grid implementations based on the Globus toolkit. The WorldGrid testbed has been successfully demonstrated at SuperComputing 2002 and IST2002 where real HEP application jobs were transparently submitted from U.S. and Europe using native mechanisms and run where resources were available, independently of their location. In this paper we describe the architecture of the WorldGrid testbed, the problems encountered and the solutions taken in realizing such a testbed. With our work we present an important step towards interoperability of Grid middleware developed and deployed in Europe and the U.S.. Some of the solutions developed in WorldGrid will be adopted by the LHC Computing Grid first service. To the best of our knowledge, this is the first large-scale testbed that combines middleware components and makes them work together.

研究の動機と目的

• 欧州および米国領域にまたがる大規模な相互運用性を持つグリッドインfrastrucureを構築すること。
• Globus Toolkitを基盤として、アーキテクチャ的に異なるグリッドミドルウェア実装を統合すること。
• リソースの位置にかかわらず国境を越えた透明なジョブ送信および実行を可能にすること。
• 本番に近い環境で実際の高エネルギー物理学（HEP）アプリケーションワークロードを用いて相互運用性を検証すること。
• 将来のグローバルグリッド展開、特にLHCコンピューティンググリッドの基盤を築くこと。

提案手法

• Globus Toolkitを共通基盤として、欧州系のDataTAGグリッドミドルウェアと米国系のiVDGLミドルウェアを統合すること。
• 国境を越えた認証および承認を可能にするために、信頼性およびセキュリティメカニズムを設計・展開すること。
• 異種グリッドコンポーネント間の円滑な通信を保証するため、標準化されたインターフェースおよびプロトコルの実装。
• 米国およびヨーロッパの両サイトのネイティブジョブ送信メカニズムを活用し、リモートリソースに対して透明にジョブを送信すること。
• 既存のグリッドインfrastrucureおよびサービスを活用することで、カスタム開発を最小限に抑え、現実世界への適用可能性を最大化すること。
• 主要な国際会議（SC2002およびIST2002）でのエンドツーエンドのテストおよびデモを実施し、システムの機能性およびパフォーマンスを検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 アーキテクチャ的に異なる欧州および米国のグリッドミドルウェアを、大規模に相互運用可能にするにはどうすればよいか？
• RQ2 信頼モデルが異なる国境を越えたグリッドシステム統合において、技術的および管理的課題は何か？
• RQ3 ネイティブツールおよびプロトコルを用いて、実際のHEPアプリケーションを大西洋を越えて透明に送信・実行できるか？
• RQ4 安全で信頼できる国境を越えたリソース共有を実現するには、どのようなセキュリティおよび認証メカニズムが必要か？
• RQ5 既存のミドルウェアコンポーネントをどれだけ再利用・拡張することで、グローバルなグリッド相互運用性を達成できるか？

主な発見

• WorldGridテストベッドは、米国およびヨーロッパの両サイトのネイティブメカニズムを用いて、大西洋を越えた透明なジョブ送信および実行を成功裏に実現した。
• Globus Toolkitを介したDataTAGとiVDGLミドルウェアの統合により、アーキテクチャ的差異があるにもかかわらず、異種グリッドシステム間の相互運用性が実証された。
• 本テストベッドは、実際のHEPワークロードを用いてエンドツーエンドの相互運用性を達成し、大西洋を越えたグリッドコンピューティングの大規模な実現可能性を検証した。
• 管理的自律性を保ちながらも、国境を越えたリソースアクセスを可能にするセキュリティおよび信頼メカニズムが正常に実装された。
• WorldGridで開発されたソリューションは、後にLHCコンピューティンググリッドでも採用され、実用的妥当性およびスケーラビリティが裏付けられた。
• これは、国境を越えた異なるドメインにまたがる独立したミドルウェアコンポーネントを統合・相互運用した最初の大規模なテストベッドであった。