[논문 리뷰] SEAL: Common Core Libraries and Services for LHC Applications

J. Generowicz, P. Mató외 4명|ArXiv.org|2003. 06. 04.

Distributed and Parallel Computing Systems참고 문헌 3인용 수 11

한 줄 요약

SEAL은 외부 및 자체 개발된 라이브러리를 통합하여 통합된 핵심 서비스를 제공함으로써 CERN의 LHC 컴퓨팅 그룹에 통합된 소프트웨어 기반을 제공한다. 이는 플러그인 매니저, 객체 사전, 이벤트 매니저를 포함한다. 이 프로젝트는 공통된 아키텍처 원칙에 기반한 표준화되고 확장 가능한 구성 요소를 통해 고에너지 물리학 응용 프로그램의 일관되고 확장 가능한 개발을 LHC 실험 전반에서 가능하게 한다.

ABSTRACT

The CERN LHC experiments have begun the LHC Computing Grid project in 2001. One of the project's aims is to develop common software infrastructure based on a development vision shared by the participating experiments. The SEAL project will provide common foundation libraries, services and utilities identified by the project's architecture blueprint report. This requires a broad range of functionality that no individual package suitably covers. SEAL thus selects external and experiment-developed packages, integrates them in a coherent whole, develops new code for missing functionality, and provides support to the experiments. We describe the set of basic components identified by the LHC Computing Grid project and thought to be sufficient for development of higher level framework components and specializations. Examples of such components are a plug-in manager, an object dictionary, object whiteboards, an incident or event manager. We present the design and implementation of some of these components and the underlying foundation libraries in some detail.

연구 동기 및 목표

• LHC 실험 간 상호 운용성과 중복을 줄이기 위해 공통 소프트웨어 인프라를 확립하기 위해.
• 고위계 프레임워크 개발을 지원하는 기초 구성 요소를 정의하고 구현하기 위해.
• 기존 및 신규 소프트웨어 구성 요소를 일관되고 확장 가능한 시스템으로 통합하여 LHC 응용 프로그램 개발을 지원하기 위해.
• LHC 컴퓨팅 그룹 프로젝트의 비전인 실험 간 공유 소프트웨어 진화를 지원하기 위해.
• 일관된 응용 프로그램 동작을 보장하기 위해 재사용 가능하고 표준화된 서비스(예: 객체 화이트보드, 사고/이벤트 관리)를 제공하기 위해.

제안 방법

• LHC 컴퓨팅 그룹 아키텍처 블루프린트를 통해 필수적인 저수준 구성 요소를 식별하기 위해.
• 외부 라이브러리와 실험에서 개발한 패키지를 통합된 소프트웨어 스택으로 통합하기 위해.
• 플러그인 매니저 및 객체 사전과 같은 기능이 누락된 경우 신규 구성 요소를 개발하기 위해.
• 분산된 구성 요소 간 런타임 동작을 조율하기 위해 이벤트 또는 사고 매니저를 구현하기 위해.
• 런타임 동안 객체의 동적 공유 및 검사를 가능하게 하기 위해 객체 화이트보드를 설계하기 위해.
• 명확하게 정의된 인터페이스와 서비스 추상화를 통해 모듈성과 확장성 확보하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 다양한 실험 간 일관되고 확장 가능한 LHC 응용 프로그램 개발을 가능하게 하기 위해 필수적인 핵심 소프트웨어 구성 요소는 무엇인가?
• RQ2 다양한 소프트웨어 패키지와 라이브러리를 고에너지 물리학 컴퓨팅을 위한 일관되고 재사용 가능한 기반으로 통합하는 방법은 무엇인가?
• RQ3 대규모 HEP 프레임워크에서 동적 플러그인 로딩 및 런타임 이벤트 조율을 지원하기 위해 필요한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 이질적인 LHC 소프트웨어 구성 요소 간에 객체 반사 및 런타임 타입 정보를 표준화하기 위한 방법은 무엇인가?
• RQ5 확장 가능하고 유지보수가 쉬운 HEP 응용 프로그램 프레임워크를 구축하기 위해 가장 효과적인 설계 패턴과 서비스 추상화는 무엇인가?

주요 결과

• SEAL은 LHC 응용 프로그램 개발을 위한 공통 기반을 형성하는 기초 라이브러리와 서비스 세트를 성공적으로 제공하였다.
• 외부 및 자체 개발된 패키지를 통합된 프레임워크로 통합함으로써 실험 간 일관된 소프트웨어 진화가 가능해졌다.
• 플러그인 매니저 및 객체 사전과 같은 핵심 구성 요소가 구현되었으며, 런타임 확장성과 타입 안정성이 입증되었다.
• 이벤트 또는 사고 매니저는 LHC 소프트웨어의 분산된 구성 요소 간 행동 조율을 위한 확장 가능한 메커니즘을 제공하였다.
• 객체 화이트보드는 런타임 동안 객체의 검사 및 조작을 가능하게 하여 디버깅 및 동적 설정 조정을 지원하였다.
• 프로젝트의 설계 및 구현은 LHC 컴퓨팅 그룹에 배포되었으며, CHEP 2003에서 발표되어 실용적 관련성과 확장성의 타당성을 확인하였다.