The 6th International Conference "Distributed Computing and Grid-technologies in Science and Education"

Методика обеспечения интероперабельности в Грид-среде и облачных вычислениях

4 Jul 2014, 09:50

20m

LIT JINR

sectional reports Section 1 - Technologies, architectures, models, methods and experiences of building distributed computing systems. Consolidation and integration of distributed resources Plenary

Speakers

Mr Александр Олейников (Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН)Mr Сергей Иванов (Российский новый университет (РосНОУ))

Description

Методика обеспечения интероперабельности в Грид-среде и облачных вычислениях Е.Е. Журавлев1, С.В. Иванов2, А.А. Каменщиков3, В.Н. Корниенко3, А.Я. Олейников3, Т.Д. Широбокова3 1Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, 2Российский новый университет, 3Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН Настоящий доклад содержит материалы, представляющие собой развитие наших результатов по «проблеме интероперабельности» в Грид-среде и облачных вычислениях, доложенных на предыдущих международных конференциях «GRID’2010» и «GRID’2012» [1,2,3], с учетом появившихся за это время зарубежных данных, в основном материалов группы Open Grid Services Architecture (OGSA). Напомним, что «Интероперабельность - способность систем или компонентов обмениваться информацией и использовать эту информацию (ISO/IEC 24765-2010). В основе достижения интероперабельности лежит технология открытых систем и использование согласованных наборов ИТ-стандартов – профилей [4]. Проблема интероперабельности возникает в гетерогенной ИКТ-среде для информационных систем практически любого назначения и масштаба (от наносистем до Грид-систем, систем облачных вычислений и сверхбольших систем – systems of systems). И она тем острее, чем выше уровень гетерогенности среды. Обеспечение интероперабельности – сложная научно-техническая задача, которой занимаются многие организации и исследователи – основными международными организациями в области Грид-систем и систем облачных вычислений следует считать Open Grid Forum (OGF) и Open Cloud Consorcium (ОСС). Этими вопросами занимается также IEEE. В нашей стране проблема развития принципов интероперабельности, стандартов и технологий открытых систем, а также развитие технологий и стандартов Грид включены в Программу фундаментальных исследований государственных академий наук в 2013-2020 гг.. С учетом того, что в основе достижения интероперабельности лежит использование ИТ-стандартов, в докладе очень кратко описаны принципы работ по стандартизации, принятые в международной и отечественной практике. Основным результатом авторов за последние 2 года следует считать разработку единого подхода к обеспечению интероперабельности систем широкого класса. Подход оформлен в виде национального стандарта ГОСТ Р 55062-2012. На его основе могут создаваться интероперабельные системы самого широкого класса по масштабу и областям применения с учетом их особенностей, в том числе для Грид-систем и облачных вычислений. Одно из главных положений подхода состоит в том, что при создании Грид-систем и систем облачных вычислений согласно имеющегося законодательства должны использоваться национальные стандарты, гармонизированные с международными. Ранее нами разработаны два национальных стандарта для Грид-систем: ГОСТ Р 55022-2012. «Информационная технология. Спецификация языка описания представления задач (JSDL). Версия 1.0» и ГОСТ Р 55768-2013 «Модель открытой Грид-системы. Основные положения», обсуждавшиеся на предыдущих конференциях. В настоящее время завершена разработка глоссария, получившего название ГОСТ Р «Информационные технологии. Архитектура служб открытой Грид-среды. Термины и определения». Единый подход к обеспечению интероперабельности систем всех классов содержит ряд этапов (см. Рисунок 1). Рисунок 1. Единый подход к обеспечению интероперабельности для систем широкого класса. Приведенная схема содержит основанные и вспомогательные этапы. К основным этапам относятся этапы 1-5, к вспомогательным – этапы 6-9. Для обеспечения интероперабельности в случае Грид-среды и облачных вычислений должны быть выполнены все этапы, приведенные на рис.1 с учетом специфики этих сред. Важным обстоятельством следует считать то, что в ГОСТ Р55062-2012 впервые в мировой практике зафиксирована на уровне стандарта эталонная модель интероперабельности, содержащая три уровня: технический, семантический и организационный, которая является развитием общеизвестной 7-уровневой модели взаимосвязи открытых систем см. ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99. Кроме разработки описанного единого подхода нами предложены модели интероперабельности в Грид-системах [5], в среде облачных вычислений [6], отслежены тенденции в стандартизации интероперабельности в Грид-системах и в облачных вычислениях [7], сделан обзор по обеспечению интероперабельности в облачных вычислениях [8]. В докладе приведены основные положения концепций интероперабельности Грид-среды и облачных вычислений, из сравнения которых следуют отличия в архитектуре, моделях, в составе профилей для Грид- среды и облачных вычислений и соответственно в программной реализации. В обоих случаях в основе проблемно-ориентированных моделей лежит трехуровневая модель. Тем самым, поскольку и Грид-вычисления и облачные вычисления в качестве коммуникационной среды используют Интернет, на техническом уровне для обоих случаев используются протоколы типа ТСР/IP. Отмечается, что реализация сводится к разработке программного интерфейса. Отмечается, что Грид-вычисления и облачные вычисления наряду с супер-компьютерными составляют основу современного этапа «e-science» [9]. Можно сделать вывод, что в случае, если описанная методика будет принята в виде национального стандарта, применение этого стандарта позволит дать весьма значительную экономию трудозатрат при создании национальных Грид-систем и систем облачных вычислений. Нам также представляется крайне важным коллективное обсуждение всех разрабатываемых документов, поскольку это гарантирует их востребованность, а также участие в работе соответствующих международных организаций. Литература [1] Журавлёв Е.Е, Корниенко В.Н., Олейников А.Я. Вопросы стандартизации и обеспечения интероперабельности в GRID – системах. // Распределенные вычисления и грид-технологии в науке и образовании: Труды 4-й международной конференции (Дубна, 28 июня – 3 июля, 2010 г.).- Дубна: ОИЯИ, Д-11-2010-140, 2010.-С. 364-372. ISBN 978-5-9530-0269-1. [2] Журавлёв Е.Е, Корниенко В.Н., Олейников А.Я. Исследование особенностей проблемы интероперабельности в GRID-технологии и технологии облачных вычислений. // Распределенные вычисления и грид-технологии в науке и образовании: Труды 5-й международной конференции (Дубна, 16-21 июля, 2012 г.).- Дубна: ОИЯИ, 2012 —С. 312-320. ISBN978-5-9530-0345-2. [3] Иванов С.В. вопросы интероперабельности в облачных вычислениях. // Распределенные вычисления и грид-технологии в науке и образовании: Труды 5-й международной конференции (Дубна, 16-21 июля, 2012 г.).- Дубна: ОИЯИ, 2012 —С. 321-325. ISBN978-5-9530-0345-2. [4] Технология открытых систем / Под редакцией А.Я. Олейникова. – М.: Янус-К, 2004, 288 с. [5] Журавлёв Е. Е., Корниенко В. Н., Олейников А. Я., Широбокова Т. Д. Модель открытой Грид-системы // [электронный ресурс] Журнал радиоэлектроники (электронный журнал, ISSN 1684-1719), - 2012. № 12. // Сайт ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. URL: http://jre.cplire.ru/alt/dec12/3/text.pdf (проверено 21.05.2014. [6] Журавлёв Е. Е., Иванов С. В., Олейников А. Я. Модель интероперабельности облачных вычислений // [электронный ресурс] Журнал радиоэлектроники (электронный журнал, ISSN 1684-1719), – 2013. – № 12. // Сайт ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec13/12/text.pdf (проверено 21.05.2014). [7] Журавлёв Е.Е., Корниенко В.Н. Тенденции в стандартизации интероперабельности в Грид и облачных технологиях //Стандартизация, сертификация, обеспечение эффективности, качества и безопасности информационных технологий «ИТ- Стандарт 2012» Труды Ш Международной конференции «ИТ-стандарт 2012» (МИРЭА 16-17 октября 2012) — Москва: МИРЭА, 2012 —С.123-130. [8] Журавлев Е.Е., Иванов С.В., Каменщиков А.А., Олейников А.Я., Разинкин Е.И., Рубан К.А. Интероперабельность в облачных вычислениях // [электронный ресурс] Журнал радиоэлектроники (электронный журнал, ISSN 1684-1719), – 2013. – № 9. // Сайт ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep13/4/text.pdf (проверено 21.05.2014). [9] The Fourth Paradigm. Data-Intensive Scientific Discovery. / Edited by Tony Hey, Stewart Tansley, and Krist in Tolle. // Microsoft Research Redmond, Washington. Second printing, version 1.1, October 2009. – p.287

Presentation materials

Slides

dubna2014Ivanov_Finalv2.pptx