グリッドコンピューティング:2.ビジネス分野での応用-WebサービスとOGSA
全文
(2) ��������. ���. ��� サービス. インタフェース. ���� 位置透過. すべての すべての すべての すべての コンピュータを アプリ 文書(情報) を 計算資源 を ネットワークで ケーションを リンク 結合 接続 結合. ������. ����� ����. ���� 記述. バイン ディング 適合層. ���� ����� ����� ����. サイエンス系グリッド サービス実装. 実行コンテナ. 既存の機能実装. 図 -1 グリッド技術と Web サービス技術の統合 図 -2 グリッドサービスのモデル. 3). ストレージといったすべての計算資源を仮想化する新し. ングの機構により,複数の選択肢の中から最適なものを. いインタフェースを,グリッドサービスと呼ぶ.. 選択することができる.たとえば,リモートサーバにア. グリッドサービスは,扱う資源の状態情報と共通操作. クセスする場合には SOAP を,同一のサーバ内でアク. を規定し,アプリケーションを含むヘテロな計算資源を. セスする場合は,高速で信頼性のある通信手段を選択し. 統一的に扱うことができる.グリッドサービスでは,以. て,柔軟で効率的なアクセスを実現する(図 -2 参照) .. 下の Web サービス標準技術を採用する.. Web サービスが,継続して提供されるサービスを前 提にしているのに対し,グリッドサービスは,動的かつ. • XML(Extensible Markup Language). 一時的なサービスの生成消滅が頻繁に発生するという特. XML はインターネットの標準として W3C により勧. 徴を持つ.その結果,グリッドサービスはいくつかの点. 告された拡張可能なマークアップ言語で,文書管理お. で Web サービスを拡張したものになっている.. よび電子データ交換フォーマットの規定に使われる.. すなわち,グリッドサービスインスタンスを管理する ために,インスタンスへの参照(ハンドル)と,インス. • WSDL(Web Services Description Language). タンスの集合を管理する仕組みを導入する.また各グリ. XML ベースの Web サービス記述言語であり,Web. ッドサービスインスタンスは寿命と内部状態を持ち,内. サービスの持つ機能(portType)と,それを利用する. 部状態は XML を用いて記述される.インスタンスの状. ためのメッセージ(operation)を記述する方法を定. 態変化は,非同期通知機構によりクライアントに通知. 義する.また,通信プロトコルやエンコード方式を,. される.さらに,これら機能を実装するために,WSDL. 機能定義と独立に指定できる.. インタフェースの継承機能が必要になった. し か し, 現 時 点 で の 最 新 仕 様 で あ る WSDL 1.1 で. • SOAP(Simple Object Access Protocol). は,グリッドサービスが必要とする portType の継承. XML と HTTP 等 を ベ ー ス と し た 通 信 プ ロ ト コ ル.. 機 能, お よ び portType へ の 情 報 要 素 の 付 加(Open. SOAP メッセージは,XML 文書にエンベロープと呼. Content Model)ができない.この 2 つの言語拡張は,. ぶ付加情報を付けたもので,HTTP などのプロトコル. OGSI-WG か ら W3C に 拡 張 提 案 さ れ て お り, 次 版 の. を用いて通信する.. WSDL 1.2 で採用されることが決まっている. 上記 2 点以外の拡張は,グリッドサービスとして共通. グリッドサービスは,Web サービスの拡張スキー. で持つべきインタフェースを WSDL 1.1 を用いて規定す. マとして定義される.グリッドサービスの基本仕様. ることで実現している .. は,Open Grid Service Infrastructure(OGSI)として,. OGSI が規定している portType と Operation の一覧. Global Grid Forum(GGF) の OGSI-WG で 策 定 さ れ,. を表 -1 に示す.このなかで GridService だけが必須の. 2). 2). 初版の仕様書が公開されている .. portType であり,それ以外の portType はオプションで. グリッドサービスは,WSDL を採用することで,イ. ある .. 2). ンタフェースと具体的な実装とを,完全に分離する.さ らに実装との通信手段(トランスポート)もバインディ. 596. 44 巻 6 号 情報処理 2003 年 6 月. −2−.
(3) 特集 グリッドコンピューティング ��������. ���������. �����������. 基本機能. ��������������� ��������������. サービスデータの参照と更新 インスタンス管理および 終了指示. ��������������������� ���������������������� ������� ネーミング. ��������������. ������������. ���から���への変換. 非同期通知. ������������������. ���������. 通知の購読依頼. ������������������������. 購読情報の取得. ����������������. �������������������. 非同期通知. インスタンス生成. �������. �������������. インスタンスの生成. サービスグループ. ������������. グループの管理. ����������������� ������������������������. 関係の定義 ��� ������. グループの追加と削除. 表 -1 OGSI が規定する portType の一覧表. ドメイン依存サービス群. ���� プラット フォーム. ���� プラットフォーム サービス群. その他の モデル. 各ドメイン プロファイル. ハンドル リゾルバ. ���. ���� ���� ������� ������ ���� ���� ������� ��������� ��� �������� ��� ������� ���� ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. ��. CMM. ���. クライアント. ���� ホスティング環境やプロトコルとのバインディング. 各環境の プロファイル. ホスティング環境 ホスティング環境 プロトコル. グリッドサービス. サービスの実装. 図 -4 OGSA プラットフォーム. 3). 図 -3 グリッドサービスの GSH と GSR. て作られる.インスタンスは明示的に破壊することも • 名前付けとバインディング. できるし,ソフトステート(リース期間)を指定する. グ リ ッ ド サ ー ビ ス は, ユ ニ ー ク な Grid Service. ことで,間接的に消滅させることもできる.. Handle(GSH)を持つ.ハンドルリゾルバは,GSH か ら Grid Service Reference(GSR)に変換する.GSR は,. • 非同期通知. WSDL 等で記述された具体的なインタフェース記述で. サービスデータの変化を非同期に通知するための,送. ある.前述のように GSR は,複数のバインディングを. 付依頼と,実際にイベントを送付するインタフェース. 含むことができ,クライアントはその中から最適なもの. を持つ.. を選択できる(図 -3 参照) .. OGSA プラットフォーム • 情報モデル(サービスデータ) グリッドサービスの持つ情報は,XML で表したサー. OGSA のアーキテクチャは,異機種プラットフォー. ビスデータ(SD)として提供される.サービスデー. ムで共通な分散リソース管理モデルを提供し,エンドユ. タは参照と変更ができる.サービスデータはオブジェ. ーザに対し性能(QoS)を保証するものである.さらに,. クト指向言語におけるクラス定義中のインスタンス変. システムの自律制御の基盤を提供し,個別の専用システ. 数に似ている.. ムではなく,制御機能をコンポーネント化して,組合せ 可能とすることを目指している.. • ライフサイクル. GGF の OGSA-WG が検討している,OGSA プラット. グリッドサービスのインスタンスは,Factory によっ. フォームの全体像を図 -4 に示す.前述の OGSI は,グ IPSJ Magazine Vol.44 No.6 June 2003. −3−. 597.
(4) 名前. 機能概要. ������� ������ ��� ���������. サービスの登録と検索機能. ������� ������. ディレクトリサービス機能. ��������. セキュリティ機能. ������. ポリシー管理機能. ���� ����������. ファイルやデータベース. ������� � �������. メッセージ機能. �����. イベント機能. ����������� �������. 分散ログ機能. �������� ��� ����������. 計量と課金サービス機能. ��������������. 管理サービス機能. �����������. トランザクション機能. ���� ������� �������������. ワークフロー機能. 表 -2 OGSA-WG で議論しているプラットフォームサービス一覧. システム 構成管理 � ������ ������������� ���������� � �������� ��������������� ����������. 自律制御. 御が可能になる.. � ����������� ������� � �������� �������� ���������� � ����������� ���� ���������. リソース管理 � �������� ����������� � ��������� � ������ ���������� � ����������. また,直接 OGSA プラットフォームには含まれない が,グリッドサービスを実行するホスティング環境と,. ジョブ実行管理 � ���� ���������� � ���������� � ����������� ��� ��������. 通信プロトコル,さらには,特定のアプリケーション領 域(ドメイン)向きのサービス群の位置づけも図 -4 で 示されている.. その他の機能 � ����������� ��� � ����� � ����������� ���������� ��������� �������� �������� ���������� � ������ ���������� � ����������� �������� � �������� ����������� � ���� ����������. OGSA プラットフォームサービス OGSA プラットフォームサービスは,既存のプラッ. 図 -5 商用ビジネスコンピューティングに必要な プラットフォームサービス群. トフォームの OS が提供している機能を拡張したもの である.相互運用性を保証するためには,標準のイン タフェース仕様を規定する必要がある.現在,GGF の. リッドサービスを定義し管理するものとして,この図の. OGSA-WG において,サービスの特定と優先度付けが. 中では下位のモジュールとして示されている.. 活発に議論されている.表 -2 に,文献 3)で述べられ. OGSI の上位に位置する OGSA プラットフォームサー. ているサービスの一覧を示す.. ビス群は,OGSI の機構を使いながら,サービスの検索. 我々は,商用のビジネスコンピューティングに必要な. や監視,データのアクセスや統合といった,OGSI では. OGSA プラットフォームサービスを整理し,表 -2 を支. 直接は提供していない,より高度な機能を提供する.. 持しさらに補完することを目的として,OGSA-WG に. OGSA プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の 3 つ 目 の 要 素 が,. 対して積極的に提案を行っている(図 -5 参照) .. 4). Common Management Model(CMM)と呼ばれる共通 モデルである.ハードウェアおよびソフトウェア要素. • ジョブ実行管理機能. を,標準操作インタフェースを持った,グリッドサービ. ジョブリクエストを受け付けて, ユーザの認証を行い,. スとして表すものである.従来の,システム管理の標準. 予約から実行完了までジョブの管理を行う.Globus. である MIB(Management Information Model)や CIM. Toolkit 2 の GRAM を拡張した機能.. (Common Information Model)は,システムリソース の静的および動的な状態情報を共通化するものである. • リソース管理機能. が,CMM は,状態情報に加え,標準操作 API を規定. システムが持つすべてのリソースを管理し,ジョブ. する.それにより,クライアントは,システムリソース. リクエストに応じて,ブローカリングを行い,リソー. ごとの詳細仕様を知らなくても,標準 API を使って制. スの事前予約および実際の割付を行う機能.ジョブの. 598. 44 巻 6 号 情報処理 2003 年 6 月. −4−.
(5) 特集 グリッドコンピューティング. 分類 機能 α版での提供範囲. ���� 関連. グリッドサービス. クライアント���. ツール. ���� 参照実装 ���� セキュリティ. ��� ベースの ���� セキュリティ. ���� ���. グリッドサービス作成支援ツール. 実行環境. 4種類のホスティング環境を実現. ��������. 英国 �������� が開発した サービス ��. ����. ���� ラッパーで実現. �������. ��� 互換機能. ��� ����� サービス. ���� による実装. �������� ���� ��������. グリッドサービスのプロトタイプ実装. ������� �������� �������. ������������� 互換. ���� ���. ���� ベースの ���� バインディング. ���� クライアント ���. ��� 互換. ���� ��� クライアント. ��� セキュリティをサポート. ��� グリッドサービス. サンプル,解説書,デモプログラム. ���� ��� クライアントツール. ��� セキュリティ互換. 表 -3 GT3 αの提供機能一覧. 実行に必要なプログラムやデータのデプロイメントを. ■ Globus Toolkit 3. 行う.. Globus チ ー ム は,OGSI 機 能 を 実 装 し た Globus • システム構成管理機能. Toolkit 3(GT3)のα版を 2003 年 1 月に公開した.GT3. 前述の CMM に基づき,システムの構成要素をすべ. は,OGSI の参照実装という側面と,従来の GT2 の後. て一元的に管理する機能.Globus Toolkit 2 の MDS. 継という 2 つの側面を持つ.そのため,GT3 は,OGSI. に対応する機能.. 実装と,上位の GT2 相当のグリッドサービス群から構 5). 成されている.GT3 αの提供機能一覧を表 -3 に示す . • 自律制御機能. OGSI 実 装 は SOAP 処 理 系 に は apache Axis を 使 用. システム構成要素の故障に対応し,フェイルオーバを. し,Axis に 深 く 依 存 し た 実 装 に な っ て い る.GT2 の. 行ったり,処理負荷の増大に対応し,計算資源を追加. GRAM と GridFTP は,ラッピングによりグリッドサー. 割付したりする機能.. ビス化して提供されている.一方,MDS は,グリッド サービスとして再実装された.セキュリティ機能は,従. • その他の基本機能. 来の GSI を利用するトランスポート層での実装と,新. 上述の機能を実現する基礎となる,セキュリティ機能. 規に開発した,やはり GSI ベースの SOAP 通信層での. やユーザ管理の機能,データサービス機能等.. WS-Security 実装が提供されている.GT3 の正式版は, 2003 年の 6 月に公開が予定されている.. OGSI の実装. ■ UNICORE デモンストレータ. OGSI の正式仕様の策定に先行して,複数の研究グル. 欧州富士通研究所では,EuroGrid でも採用された. ープが OGSI の参照実装を開発している.Globus チー. UNICORE の OGSI 対応として,デモンストレータを. ムと欧州富士通研究所では,OGSI のドラフト仕様をも. 開発し公開した.デモンストレータは,UNICORE の. とに,参照実装をそれぞれ独立に開発済みで,オープン. 拡張用インタフェースに Mind Electric 社のアプリケー. ソースとして公開している.. ションサーバである GLUE ベースの,SOAP エンジン IPSJ Magazine Vol.44 No.6 June 2003. −5−. 599.
(6) ��� ������ ���� ��� ������. �������. ���� ������. ���� ���������. ������� ��� ����������. ������� ��� ������ ���. ���� ��� ��� ����. � ������ ������ ��������� � ������� ���� ���� ����. 図 -6 UNICORE デモンストレータの構造. 参考文献 1)Foster, I., Kesselman, C., Nick, J. and Tuecke, S.: The Physiology of the Grid: An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration, Globus Project(2002), http://www.globus.org/ research/papers/ogsa.pdf 2)Tuecke, S., Czajkowski, K., Foster, I., Frey, J., Graham, S., Kesselman, C., Maquire, T., Sandholm, T., Snelling, D. and Vanderbilt, P. : Open Grid Services Infrastructure(OGSI)Version 1.0, http://www.gridforum.org/ogsi-wg/drafts/draft-ggf-ogsigridservice-29_2003-04-05.pdf 3)Foster, I. and Gannon, D.: The Open Grid Services Architecture P l a t f o r m , h t t p : / / w w w. g g f . o r g / M e e t i n g s / g g f 7 / d r a f t s / draft-ggf-ogsa-platform-2.pdf 4)Kishimoto, H., Savva, A., and Snelling, D. : OGSA Fundamental Services: Requirements for Commercial GRID Systems version 1.9, ( Oct. 2002), http://www-unix.gridforum.org/mail_archive/ ogsa-wg/pdf00002.pdf TM 5)Status and Plans for Globus Toolkit 3.0, http://www.globus.org/toolkit/gt3-factsheet.html 6)Snelling, D. : Readme for prototype GRID Service, Fujitsu Laboratories of Europe, 10th May 02, Version 1.0, http://www.unicore.org/ (平成 15 年 4 月 27 日受付). とサービスコンテナを追加することで実現されている 6). (図 -6 参照) .デモンストレータを使えば,OGSI イ ンタフェース経由で,実際に UNICORE サーバを利用 することができる.英国の RealityGrid プロジェクトで は,UNICORE デモンストレータを使ったグリッドテス トベッドを構築した.. 展望 グリッド技術の標準化団体である GGF は,多数の作 業部会と研究部会から構成されており,さまざまな技術 領域の標準仕様策定を推進している.OGSA は今後の グリッドコンピューティングの主流になっていく重要な アーキテクチャであり,多くの部会で OGSA 対応の検 討が始まった.OGSA が浸透した結果,今後は,複数 の作業部会が勧告する技術仕様間の調整が大きな問題に なる可能性がある.OGSA-WG が全体の調整と推進を 行う役割を担っているが,各作業部会の自主性と生産性 を維持しつつ,システム全体の整合性をとっていくこと が,OGSA の成功の鍵となると思われる.. 600. 44 巻 6 号 情報処理 2003 年 6 月. −6−.
(7)
図
関連したドキュメント
サーバー費用は、Amazon Web Services, Inc.が提供しているAmazon Web Servicesのサーバー利用料とな
Using meshes defined by the nodal hierarchy, an edge based multigrid hierarchy is developed, which includes inter-grid transfer operators, coarse grid discretizations, and coarse
Keywords and phrases: super-Brownian motion, interacting branching particle system, collision local time, competing species, measure-valued diffusion.. AMS Subject
Applications of msets in Logic Programming languages is found to over- come “computational inefficiency” inherent in otherwise situation, especially in solving a sweep of
Shi, “The essential norm of a composition operator on the Bloch space in polydiscs,” Chinese Journal of Contemporary Mathematics, vol. Chen, “Weighted composition operators from Fp,
[2])) and will not be repeated here. As had been mentioned there, the only feasible way in which the problem of a system of charged particles and, in particular, of ionic solutions
The set of valid moves gives rise to an asynchronous discrete dynamical system, called the lit-only σ-game on G, and the dynamical behavior of this system is captured by its phase
Due to Kondratiev [12], one of the appropriate functional spaces for the boundary value problems of the type (1.4) are the weighted Sobolev space V β l,2.. Such spaces can be defined