[논문 리뷰] Sharing a conceptual model of grid resources and services

C. Vistoli, M. Sgaravatto외 1명|ArXiv.org|2003. 06. 18.

Distributed and Parallel Computing Systems참고 문헌 7인용 수 24

한 줄 요약

이 논문은 고에너지 및 핵물리학(HENP) 그룹에서 사용되는 그리드 자원과 서비스를 위한 GLUE(Gird Laboratory Uniform Environment) 개념 모델을 제시한다. 이는 이질적인 그리드 미들웨어 간의 상호운용성을 보장하기 위해 표준화되고 실행에 중립적인 정보 모델을 정의한다. 시스템(예: 클러스터, 스토리지 시스템)과 서비스(예: 배치 계산, 스토리지 매니저) 간의 명확한 분리를 도입하며, LDAP, 관계형, XML 데이터 모델에 대한 공식화된 추상화 및 스키마 매핑을 제공하여 HENP 그리드에서 자원 탐색 및 모니터링의 기초를 마련한다.

ABSTRACT

Grid technologies aim at enabling a coordinated resource-sharing and problem-solving capabilities over local and wide area networks and span locations, organizations, machine architectures and software boundaries. The heterogeneity of involved resources and the need for interoperability among different grid middlewares require the sharing of a common information model. Abstractions of different flavors of resources and services and conceptual schemas of domain specific entities require a collaboration effort in order to enable a coherent information services cooperation. With this paper, we present the result of our experience in grid resources and services modelling carried out within the Grid Laboratory Uniform Environment (GLUE) effort, a joint US and EU High Energy Physics projects collaboration towards grid interoperability. The first implementation-neutral agreement on services such as batch computing and storage manager, resources such as the hierarchy cluster, sub-cluster, host and the storage library are presented. Design guidelines and operational results are depicted together with open issues and future evolutions.

연구 동기 및 목표

• 고에너지 및 핵물리학(HENP) 환경에서 다양한 그리드 미들웨어 솔루션 간의 상호운용성 문제를 해결하기 위해 공통 정보 모델을 수립한다.
• 자원 탐색 및 매칭을 효율적으로 지원하기 위해 시스템(예: 클러스터, 스토리지 시스템)과 서비스(예: 배치 큐, 스토리지 매니저) 간의 명확한 개념적 구분을 정의한다.
• LDAP, 관계형, XML 등의 다양한 데이터 모델로 매핑할 수 있는 실행에 중립적인 스키마를 구축하여 그리드 미들웨어 스택 전반에 걸친 광범위한 배포를 가능하게 한다.
• 실제 구현 경험을 바탕으로 하위클러스터 및 스토리지 라이브러리 등의 실체 추상화를 정교화하여 모니터링 및 관리 능력을 향상시킨다.
• CIM 및 GGF의 CGS-WG와 같은 보다 넓은 표준과 맞추면서도 자원 탐색 및 모니터링에 집중하는 그리드 정보 서비스의 진화를 지원한다.

제안 방법

• 기능적 전체체로 시스템 실체를 정의하며, 동일한 노드 그룹화를 위한 하위클러스터를 포함한 클러스터 시스템과 단일 서버에서 계층적 시스템에 이르기까지의 스토리지 시스템을 포함한다.
• 시스템이 제공하는 동작으로 서비스를 모델링하며, 예를 들어 계산 요소를 통한 배치 계산 및 스토리지 매니저 서비스를 통한 스토리지 관리와 같은 서비스를 정의하고, 정책, 상태, 액세스 권한 등의 속성을 포함한다.
• 시스템 및 서비스 메타데이터 간의 분리를 도입하여, 운영 체제 및 소프트웨어 가용성과 같은 시스템 수준 속성에 기반해 매칭 과정에서 정확한 서비스 선택이 가능하도록 한다.
• 유니피드 모델링 언어(UML) 기반의 실행에 중립적인 스키마를 개발하여 개념 모델을 기술한다.
• 추상 스키마를 LDAP(생산 환경 배포용), 관계형(R-GMA), XML(Globus Toolkit 3.0)의 세 가지 구체적 데이터 모델로 매핑하여 광범위한 호환성을 확보한다.
• 기존 스키마(Globus MDS, EDG)를 기반으로 하되, 유럽연합 DataTAG 및 LCG 테스트베드의 요구사항을 통합하여 표현력과 운영 유용성을 향상시킨다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 이질적인 그리드 미들웨어 환경에서 HENP 환경 간의 상호운용성을 보장할 수 있는 공통의 실행에 중립적인 정보 모델을 설계할 수 있는가?
• RQ2 그리드 컴퓨팅 환경에서 효율적인 자원 탐색 및 서비스 선택을 지원하기 위해 시스템과 서비스 간의 개념적 구분은 무엇이 필요한가?
• RQ3 대규모 그리드 배포 환경에서 확장성과 모니터링을 향상시키기 위해 하위클러스터 및 스토리지 라이브러리와 같은 시스템 추상화는 어떻게 정교화할 수 있는가?
• RQ4 기존 그리드 정보 모델(Globus MDS, EDG 스키마 등)의 주요 한계는 무엇이며, 이는 효과적인 서비스 탐색 및 모니터링을 방해하는가?
• RQ5 일반 조상 서비스 및 향상된 모니터링 기능과 같은 향후 요구사항을 지원하기 위해 GLUE 스키마는 어떻게 확장할 수 있는가?

주요 결과

• GLUE 스키마는 다양한 미들웨어 스택 간 일관된 정보 교환을 가능하게 하여 그리드 자원과 서비스에 대한 공통의 실행에 중립적인 추상화를 성공적으로 확립하였다.
• 시스템 및 서비스 메타데이터 간의 분리는 효과적인 서비스 선택에 필수적이었으며, 이는 탐색 시스템이 서비스 기능뿐만 아니라 기반 시스템의 특성까지 고려할 수 있도록 했다.
• LDAP, 관계형, XML 데이터 모델로의 스키마 매핑이 성공적으로 수행되었으며, LDAP 구현은 DataTAG 테스트베드에 배포되었고 EDG, LCG, VDT 미들웨어 릴리스에서 채택되었다.
• EDG, EDT, LCG 테스트베드에서의 구현 경험을 통해 원래 모델의 한계가 드러났으며, 특히 스토리지 공간의 소유자 정보 및 고유 식별자 누락 문제로 인해 개선이 필요하다는 것이 확인되어 개선안이 제안되었다.
• GLUE 모델은 더 넓은 그리드 표준화의 기초 단계로 인정받았으며, GGF의 CIM 그리드 스키마 워킹 그룹에서 진행 중인 일정에 영향을 미쳤다.
• 실제 그리드 환경에서의 실용성은 입증되었으며, 자원 탐색 및 모니터링 모두에서 상호운용성과 시스템 인식 능력 향상에 측정 가능한 기여를 하였다.