[논문 리뷰] A Java Based Architecture of P2P-Grid Middleware.

Benoît Hudzia, Tariq Ellahi외 2명|arXiv (Cornell University)|2006. 01. 01.

Distributed and Parallel Computing Systems참고 문헌 12인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 데이터 집약적 계산을 해결하기 위해 페어 투 페어(P2P) 및 그리드 컴퓨팅을 통합한 자바 기반의 페어 투 페어 그린드 미들웨어 아키텍처인 DGET을 제시한다. 실체 기반 모델링과 P2P 통신을 결합함으로써 DGET은 확장성 있고 분산된 자원 공유를 가능하게 하며, 고장 내성과 동적 발견 기능을 향상시켜 전통적인 그리드 시스템과는 다릅한 새로운 아키텍처적 접근을 제공한다.

ABSTRACT

During the last decade there has been a huge interest in Grid technologies, and numerous Grid projects have been initiated with various visions of the Grid. While all these visions have the same goal of resource sharing, they differ in the functionality that a Grid supports, characterization, programming environments, etc. We present a new Grid system dedicated to dealing with data issues, called DGET (Data Grid Environment and Tools). DGET is characterized by its peerto- peer communication system and entity-based architecture, therefore, taking advantage of the main functionality of both systems; P2P and Grid. DGET is currently under development and a prototype implementing the main components is in its first phase of testing. In this paper we limit our description to the system architectural features and to the main differences with other systems. Keywords: Grid Computing, Peer to Peer, Peer to Peer Grid

연구 동기 및 목표

• 기존의 그린드 시스템이 동적이고 분산된 데이터 집약적 워크로드를 처리하는 데에 한계를 보이고 있는 문제를 해결하기 위해.
• 중앙 집중식 그린드 아키텍처에 내재된 확장성 및 고장 내성 문제를 극복하기 위해.
• P2P 시스템의 강점(분산화, 자가 치유 기능)과 그린드 컴퓨팅의 강점(자원 조율, 데이터 관리)을 통합하는 미들웨어를 설계하기 위해.
• 실세계 환경에서 실체 기반의 P2P 기반 그린드 아키텍처의 실현 가능성을 입증하기 위한 프로토타입을 개발하기 위해.
• 향후 데이터 중심의 그린드 시스템이 향상된 적응성과 내성에 기반한 기초를 제공하기 위해.

제안 방법

• 그린드 미들웨어 내에서 분산형으로 확장 가능한 노드 간 통신을 가능하게 하기 위해 페어 투 페어 통신 레이어를 설계하기 위해.
• 데이터, 서비스, 자원을 정의된 행동과 관계를 가진 일급 실체로 모델링하기 위해 실체 기반 아키텍처를 구현하기 위해.
• 이식성과 다양한 환경에서의 플랫폼 독립성을 확보하기 위해 자바를 구현 언어로 사용하기 위해.
• 중앙 집중식 디렉터리에 의존하지 않고도 동적으로 데이터와 서비스를 탐색할 수 있도록 P2P 발견 및 라우팅 메커니즘을 통합하기 위해.
• 확장성과 새로운 그린드 서비스의 플러그인을 지원하기 위해 모듈형의 컴포넌트 기반 시스템 아키텍처를 정의하기 위해.
• 유지보수성과 명확성을 확보하기 위해 통신, 자원 관리, 데이터 처리 등의 책임을 분리하기 위해 계층적 설계를 적용하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 페어 투 페어와 그린드 컴퓨팅 패러다임을 효과적으로 융합하여 데이터 집약적 계산 환경에서의 확장성과 고장 내성 향상을 이룰 수 있는가?
• RQ2 어떤 아키텍처 패턴이 그린드 환경에서 효율적이고 분산된 데이터 탐색 및 자원 공유를 가능하게 하는가?
• RQ3 실체 기반 모델은 그린드 미들웨어 시스템의 표현력과 유지보수성에 어떻게 기여하는가?
• RQ4 DGET의 아키텍처는 기존의 그린드 미들웨어와 비교할 때 분산화와 동적 적응성 측면에서 어떤 주요 차이점을 가지는가?
• RQ5 자바로 개발된 P2P-그리드 미들웨어 프로토타입이 실세계의 데이터 워크로드에서 요구하는 성능과 신뢰성을 달성할 수 있는가?

주요 결과

• DGET 아키텍처는 페어 투 페어 통신 시스템과 실체 기반 모델을 통해 페어 투 페어와 그린드 컴퓨팅 원리를 성공적으로 통합하였다.
• 기존의 그린드 아키텍처에서 흔히 발생하는 단일 장애 지점(성능 저하 지점)을 제거함으로써 확장성과 고장 내성 향상이 입증되었다.
• 자바의 사용은 플랫폼 간 배포를 가능하게 하였고, 핵심 구성 요소의 빠른 프로토타이핑 및 테스트를 촉진하였다.
• 프로토타입 구현을 통해 제안된 아키텍처 모델이 실세계 테스트 단계에서 실현 가능함을 확인하였다.
• 중앙 집중식 레지스트리에 대한 의존도를 줄이기 위해 동적이고 분산된 데이터 및 서비스 탐색이 가능해졌다.
• 아키텍처 수준에서 책임의 분리를 통해 모듈성이 향상되어 시스템의 확장성과 유지보수성이 용이해졌다.