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来源:http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/grid/gr-overview/

网格组件:高级透视图


在本节中,我们从较高层次来描述网格环境的主要组件。根据网格的设计及其预期用途,其中某些组件是可有可无的,在某些情况下有可能合并一些组件以形成混合组件。但是,按照我们在此处对组件角色的描述来理解它们将有助于您理解在开发支持网格的应用程序时的考虑事项。

门户网站/用户界面


正如消费者将电力网格看作墙上的插座一样,网格用户不应该看到计算网格的任何复杂性。尽管用户接口可以有许多形式并可以是特定于应用程序的,但出于讨论的目的,让我们把它看作一个门户网站。现今大多数用户都理解 Web 门户网站的概念,其中用户的浏览器提供了用来访问大量信息源的单一界面。网格门户网站为用户提供了启动应用程序的接口,该应用程序将使用网格所提供的资源和服务。通过这个透视图,用户将网格看作虚拟的计算资源,就用电户将插座看作虚拟发电机的接口一样。


图 1. 可能的网格用户视图

Globus Toolkit 目前不提供任何生成门户网站的服务或工具,但可以使用诸如 WebSphere Portal WebSphere Application Server 之类的工具完成这一任务。

安全性


网格计算的主要需求之一是安全性。在任何网格环境的基础部分,都必须有提供安全性的机制,安全性包括认证、授权以及数据加密等。 Globus Toolkit 的网格安全性基础结构( Grid Security Infrastructure GSI )组件提供了健壮的安全性机制。 GSI 包括 OpenSSL 实现。它还提供了单点登录机制,这样,一旦认证了用户,就创建代理证书,并在网格内执行操作时使用该证书。在设计网格环境时,可以使用 GSI 登录来授予对门户网站的访问权,也可以有自己的门户网站的安全性。然后,该门户网站将负责使用该用户的凭证或使用该门户网站所有已被授权用户的一组通用凭证登录到网格。


图 2. 网格环境中的安全性

代理程序


一旦被认证了,用户就会启动一个应用程序。根据该应用程序(以及该用户可能提供的其它参数),下一步是确认网格中可用的和适合使用的资源。可通过代理功能来完成该任务。虽然 Globus 未提供代理程序的实现,但有一个基于 LDAP 的信息服务。这个服务称为网格信息服务( Grid Information Service GIS ),或通常称为监控和发现服务( Monitoring and Discovery Service MDS )。这个服务提供了关于网格中可用资源及其状态的信息。可以利用 MDS 开发代理程序服务。


图 3. 代理程序服务

调度程序


一旦确认了资源,从逻辑上讲,下一步就是调度在这些资源上运行的单个作业。如果要彼此互不相干地执行一组独立作业,那么可能并不需要专门的调度程序。但是,如果希望保留某个特定的资源或确保应用程序中的各个作业并发地运行(例如,如果它们需要进程间通信),那么就应该使用作业调度程序来协调这些作业的执行。 Globus Toolkit 没有包含这样的调度程序,但是有几个在 Globus 网格环境下已经过测试并能够使用的调度程序。还要注意到,网格环境内可能有不同级别的调度程序。例如,群集可以表示为单个资源。而群集可能有自己的调度程序来帮助管理它所包含的节点。较高级别的调度程序(有时称为元调度程序)可能被用来调度要在群集上完成的工作,而群集的调度程序将处理群集的单个节点上实际的调度工作。


样本图形说明

数据管理


如果任何数据(包括应用程序模块)都必须移到应用程序作业执行所在的节点上,或者必须使这些节点可以访问这些数据,那么就需要有安全而又可靠的方法来将文件和数据移到网格中的各个节点上。 Globus Toolkit 包含了提供此类服务的数据管理组件。这个组件称为对辅助存储器的网格访问( Grid Access to Secondary Storage GASS ),它包含了诸如 GridFTP 之类的工具。 GridFTP 构建在标准 FTP 协议之上,但是它添加了其它功能并利用 GSI 进行用户认证和授权。因此,一旦用户拥有了经过认证的代理证书,他就可以使用 GridFTP 工具来移动文件,而不必在所涉及的每个节点上都要执行一遍登录过程。这个工具提供了第三方文件传送,这样一个节点就可以启动另两个节点间的文件传送。


图 5. 数据管理

作业和资源管理


在我们刚才适当地讨论过其它所有工具之后,现在,我们要研究网格环境中帮助执行实际工作的一组核心服务。网格资源分配管理器( Grid Resource Allocation Manager GRAM )提供了实际启动某个特定资源上的作业、检查其状态并在其完成后检索其结果的服务。


图 6. GRAM

其它工具


您的网格环境中可能需要包括其它工具,当您设计和实现应用程序时要考虑这些工具。例如,进程间通信和记帐/拒付服务是两个经常需要用到的通用工具。

posted on 2006-03-23 11:37 夜舞重金属 阅读(607) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 网格(Grid)

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