Nowe aplikacje i usługi w środowisku Grid
Wstęp Pojęcie GRID Aplikacje/Usługi Laboratorium Wirtualne Krajowy Magazyn Danych Zastosowanie Skala i zasięg Użytkownik końcowy Uwarunkowania ekonomiczne
Laboratorium Wirtualne Projekt celowy KBN, SGI Nr 6 T11 0052 2002 C/05836
Założenia Potrzeba budowy VLab Możliwości korzystania w sposób zdalny z bardzo drogich przyrządów laboratoryjnych Wspólna praca nad projektami Krótsze terminy realizacji projektów Dostęp z dowolnego miejsca przez Internet Uniwersalna architektura elastyczna architektura umożliwiająca adaptacje do różnych typów urządzeń Eksploracja wyników wcześniej wykonanych eksperymentów oraz publikacji z danej dziedziny Bliżej koncepcji escience
Funkcjonalność (1/2) Zlecanie zadań (eksperymentów rzeczywistych i eksperymentów obliczeniowych lub symulacji) z możliwością sterowania przepływem zadań Równoważenie obciążenia przesyłanie zadań do mniej obciążonych przyrządów (urządzeń) Możliwość współdzielenia wyników eksperymentów wyniki eksperymentów będą zapisywane w bibliotece cyfrowej i dostępne dla użytkowników laboratorium wirtualnego Bibliografia publikacji dotyczących specyficznej dziedziny naukowej
Funkcjonalność (2/2) Narzędzia pracy grupowej chat, audio, video teleimersja Komunikacja z obsługą urządzeń wymagane w sytuacji gdy użytkownik potrzebuje specyficznych informacji dotyczących np. dostępności urządzenia lub innych danych na temat urządzenia (czynnik ludzki) Rezerwacja czasu wykonania eksperymentu automatyzacja procesu rezerwacji zasobów
Prace badawcze Główne cele badawcze jakie zostały postawione w PCSS obejmują: Opracowanie uniwersalnej architektury służącej do udostępniania i sterowania zdalnymi urządzeniami Definicję dynamicznych scenariuszy pomiarowych Definicje protokołu komunikacyjnego pomiędzy zarządcą zadań w systemie VLab a brokerem w systemie typu Grid Uwzględnienie czynnika ludzkiego operator urządzenia
Architektura Podział na: Moduły ogólnego przeznaczenia Moduły specyficzne Adaptacja istniejącego rozwiązania do nowego typu laboratorium wymaga wymiany tylko specyficznych modułów Broker gridowy dostęp do laboratorium z innych systemów gridowych Moduł szeregujący uwzględniający specyfikę danego laboratorium
Scenariusze pomiarowe Dzięki definicji dynamicznych scenariuszy pomiarowych istnieje możliwość sterowania w elastyczny sposób całym procesem eksperymentu (wykonania serii obliczeń) Możliwość dodawania nowych elementów scenariuszy Definiowanie warunków przejścia Data Preprocessing Experiment Postprocessing Visualisation Results
Zasoby w Gridzie Definicja przyrządów pomiarowych i zlecanie zadań do nich odbywa się podobnie jak do innych zasobów dostępnych w środowisku typu Grid Wysoki poziom bezpieczeństwa System rozliczania wykorzystanych zasobów Zasoby w środowisku Grid
Wdrożenie Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego Tomografia komputerowa
Krajowy Magazyn Danych (KMD)
Cel i założenia projektu Budowa bezpiecznego i rozproszonego systemu przechowywania danych. Rozproszony system składowania danych tworzą: infrastruktura sprzętowa oraz odpowiednie oprogramowanie zarządzające, a także oprogramowanie klienta udostępnione na stacji końcowej. Infrastruktura sprzętowa (hierarchiczne systemy składowania danych, serwery plików i serwery aplikacyjne KMD) bazować będzie na sieci Polskiego Internetu Optycznego PIONIER.
Cel i założenia projektu (cd.) Rozproszona usługa składowania danych dla administracji rządowej, samorządowej, środowiska naukowego Pełni rolę głównych lub zapasowych punktów backup u danych Usługa dostępna we wszystkich miastach objętych krajową siecią optyczną PIONIER Infrastrukturę tworzą Centra Danych połączone dedykowanymi kanałami optycznymi sieci PIONIER
Użytkownik końcowy Ośrodki akademickie (KMD-EDU) dostępność usługi podwyższona niezawodność większa efektywność zwiększony poziom bezpieczeństwa Administracja (KMD-ADM)
Pożą żądane cechy systemu wysoki poziom bezpieczeństwa poufność i integralność danych wysoki poziom niezawodności dostępność systemu i danych odporność na awarie sprzętu wysoka wydajność równoważenie obciążenia węzłów i połączeń sieciowych zasięg proponowanej usługi skalowalność koszt udostępnienia
Niezbędna infrastruktura sieć: Polski Internet Optyczny PIONIER: (zapewni odpowiednią przepustowość) PIONIER-KDM PIONIER-ADM systemy przechowywania danych: hierarchicznego składowania danych (HSM) serwery plików serwery aplikacyjne bezpieczne pomieszczenia (Data Center)
Prace badawcze (KMD-EDU) dotyczą: Technik komunikacji pomiędzy rozproszonymi geograficznie, odległymi punktami dostępu: bezpiecznej, niezawodnej i efektywnej parametrów kontroli jakości definicji rozproszonego systemu przechowywania i zarządzania danymi stosownie do wymagań użytkowników KDM i administracji państwowej mechanizmów równoważenia obciążenia i zarządzania zasobami bezpieczeństwa danych w rozproszonym środowisku technik zwiększenia niezawodności na poziomie systemu zarządzania danymi metod zarządzania procesem rozliczania wykorzystanych zasobów w środowisku rozproszonym
Efekt końcowy oprogramowanie pozwalające zarządzać bezpieczną i rozproszoną strukturą składowania danych możliwość wyróżnienia niezależnych organizacji wirtualnych, dla których świadczone będą usługi o wymaganym poziomie bezpieczeństwa i niezawodności fizyczna i logiczna separacja danych
Prace wdrożeniowe rozbudowa systemu KMD-EDU: rozbudowa infrastruktury sprzętowej wykorzystanie efektów prac badawczych wdrożenie systemu KMD-ADM adaptacja i konfiguracja oprogramowania KMD-EDU do potrzeb KMD-ADM zakup systemów przechowywania danych budowa i certyfikacja pomieszczeń Data Center
Data Center KMD-ADM Bezpieczne pomieszczenia (Data Center) Gdańsk, Kraków, Poznań, Wrocław Zabezpieczenia przed: ogniem, wilgocią, pożarem i korodującymi gazami pożarowymi, wandalizmem, kradzieżą, włamaniem, promieniowaniem, pyłami, dostępem osób trzecich,... zasilanie dwupunktowe: UPS, generator prądu Potwierdzenie poziomu bezpieczeństwa certyfikacja pomieszczeń Data Center certyfikaty dla personelu
Struktura Krajowego Magazynu Danych
Wartość dodana projektu oprogramowanie zarządzające rozproszonym systemem składowania danych udostępniające: wysoki poziom bezpieczeństwa i niezawodności geograficzna replikacja spójność rozproszonych danych szyfrowanie składowanych danych: wysoka dostępność dzięki zastosowaniu nadmiarowości sprzętowej i oprogramowania odpornego na usterki sprzętu interfejs użytkownika wykorzystujący nowe cechy systemu szyfrowanie przesyłanych danych gwarancja poziomu usług (QoS) narzędzia realizujące dodatkowe szyfrowanie danych przechowywanych w systemie klucz szyfrujący znany wyłącznie właścicielowi danych klientowi/instytucji brak możliwości odczytu/ modyfikacji danych klienta przez personel KMD możliwość rozliczania wykorzystanych zasobów wykorzystanie szybkich połączeń sieciowych zestawionych między węzłami KMD na bazie sieci PIONIER pomieszczenia Data Center przeznaczone dla KMD-ADM
Wykonawcy Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe (koordynator) Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET AGH Politechnika Gdańska - Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej Politechnika Wrocławska - Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe
Podsumowanie Jakość usługi Poziom bezpieczeństwa Zasięg Koszt Skalowalność
Paradygmaty realizacyjne
Struktura Ogólnopolskiej Sieci Optycznej
Dziękuję za uwagę...