|  12/12/2018 - چهارشنبه 21 آذر 1397
Menu
نوع جستجو را انتخاب کنید.
  • سایت
  • وب
جستجو
بایگانی اطلاعات > مشاهده

ابزار Globus (ابراهیم عباسپور )


به نام خدا

ابزار Globus

استاد دکتر ساجدی

ابراهیم عباسپور

درس سیستم های توزیع شده

زمستان 90

Globus  :

يكي از  ابزارهاي ايجاد، كنترل و مديريت سيستم‌هايGrid   )) گرید شبکه‏ای از رایانه‏ها و ابررایانه‏ها است که با استفاده از پردازشگرهاي متصل به هم توانایی پردازش اطلاعات با سرعت‏های بسیار بالاتری را ممکن ساخته است و امكان انجام‌دادن عمليات‌ حجيم محاسباتي را ميسر مي‌سازد((Grid، ابزار Globus است. پروژه Globus حدود سال 2003 به‌صورت عملي درآمد. اين پروژه حاصل تلاش مشترك محققان و برنامه‌نويسان Grid در سرتاسر دنياست كه بر حول چهار محور بنا شده است: تحقيق، ابزارهاي نرم‌افزاري، آزمون و نرم‌افزار‌ها. اين ابزار در نسخه 2.2 خود خدمات بسياري به‌مديران سيستم‌هاي Grid ارائه مي‌كند كه مي‌توان به امنيت، مديريت منابع و مديريت دقيق اطلاعات اشاره كرد. Globus با در اختيار گذاشتن APIها و فايل‌هاي Header زبان C براي ساختن و كامپايل برنامه‌ها به ‌برنامه‌نويسان اجازه مي‌دهد سيستم‌هاي خود را به Grid متصل نمايند و به ‌مديران امكان مي‌دهد منابع متصل به Grid را به‌راحتي مديريت كنند.

اضافه براين، Globus با در اختيار گذاشتن  Componentهايي مخصوص، كار مديران Grid را آسان‌تر مي‌كند. مثلاًGlobus يك ابزار بسيار كارا به‌نام Commodity Gridكه زبان‌هاي برنامه‌نويسي مانند  Python[1]، جاوا و فناوري‌هاي روز مانند سرويس‌هاي وب، كوربا و RMI را مي‌شناسد و مي‌تواند در دو بخش تهيه نرم‌افزارهاي سازگار با Grid و مديريت سيستم‌هاي Grid به ‌ما كمك كند. البته نسخه 2.2 ابزار Globus در برخي موارد ضعف‌هايي نيز دارد. اين نسخه از سرويس‌هايي مثل مديريت Life-Cycle يا چرخه زندگي نرم‌افزار و سيستم‌هاي ذخيره و بازيابي پشتيباني نمي‌كند. البته نسخه جديد Globus يعني نسخه 3 از آن جا كه سعي داشته است با معماري باز سرويس‌هاي Grid يا همان the Open Grid Services Architecture( OGSA) هم‌خواني داشته باشد، توانسته‌است بسياري از نقاط ضعف نسخه قبلي را رفع كند.

نگاهي به‌اجزاي Grid :

اجزاي تشكيل دهنده grid عبارتند از :

 -  رابط كاربر

 -  اجزاي امنيت

‌-  مديريت كنترل كار سيستم (Workload management)

-  زمانبند(Scheduler)

  - مديريت اطلاعات) management                                         (Data      

  - مديريت منابع (Resource management)

در اين قسمت به‌صورت مختصر در مورد هر يك از اين اجزا توضيح داده مي‌شود. دسترسي به ‌اطلاعات در Grid اهميت شاياني دارد و رابط كاربر يا User Interface اين مسئوليت مهم را عهده‌دار است. رابط كاربر مي‌تواند يا در برنامه‌اي كه كاربر از آن مستقيما استفاده مي‌كند يا در ابزارهاي مديريتي Grid كه مورد استفاده مدير سيستم است، نقش ايفا كند. همانطور كه شما براي استفاده از برق فقط وسيله برقي خود را به ‌پريز برق متصل مي‌كنيد و لازم نيست از مكان منبع يا منابع اصلي اين قدرت اطلاعي داشته باشيد، استفاده كننده سيستم Grid نيز الزاماً نبايد از پيچيدگي‌هاي داخل اين سيستم‌ها مطلع باشد. مثال ديگر اين‌كه، شما از مرورگر وب جهت استفاده از اينترنت استفاده مي‌كنيد؛ بدون اين‌كه از مكان سرور وب سايت اطلاعي داشته باشيد و تنها با وارد كردن آدرس سايت موردنظر، وب سايت آن در مرورگر نمايش داده مي‌شود. اينترفيس Grid نيز بايد مانند مرورگر باشد. يعني استفاده‌كننده Grid نيز از پيچيدگي‌هاي اين سيستم اطلاعاتي ندارد و فقط با ورود يك پارامتر ورودي، يك خروجي دريافت مي‌كند.

شكل 1 - سيستم‌هاي Gird از ديد استفاده کنندگان

كامپيوترها در Grid به ‌شبكه متصلند. اين سيستم‌ها همچنين مي‌توانند حاوي اطلاعات بسيار مهم و حساسي باشند. در نتيجه امنيت را مي‌توان يكي از مهم‌ترين اجزايي اين سيستم‌ها دانست كه خود حاوي اجزاي فرعي مانند احراز هويت (authentication)، اختيارات (authorization) و رمزدهي (encryption)  است.

مثلاً ابزار Globus حاوي يك Component[2] به‌ نام Grid Security Infrastructure يا ساختار زير بنايي امنيت Grid است كه مسئوليت امنيت در محيط را برعهده دارد. GSI حاوي يك SSL  باز است. در نتيجه وقتي يك استفاده كننده يك بار به‌صورت مجاز به‌ سيستم راه پيدا كرد، يك Proxy Certificate  براي كاربر به‌ وجود مي‌آيد و براي آن كاربر در نظر گرفته مي‌شود. GSI در درگاه Grid قرار دارد.

 

شكل 2 - GSI در Gird

استفاده كننده از يك سيستم Grid بايد از منابع موجود و قابل دسترس در سيستم اطلاع داشته باشد. مديريت كنترل كار سيستم يا Workload Management مي‌تواند اين كار را به‌ راحتي انجام دهد. درخواست‌كننده سرويس مي‌تواند با ارتباط با اين قسمت از منابع آزاد سيستم، ظرفيت هر منبع و موقعيت آن‌ها اطلاع حاصل نمايد. در سيستم‌هاي Grid كه توسط Globus هدايت مي‌شوند، زماني كه يك استفاده كننده شناسايي شد و برنامه موردنظر آن كاربر اجرا گرديد، با توجه به ‌نوع نرم‌افزار و پارامترهاي ورودي كاربر، سيستم Grid به‌دنبال منابع آزاد موجود در شبكه مي‌گردد.

اين وظيفه اغلب به‌ عهده Broker ها است Globus به‌صورت عادي، ‌ Broker ندارند، اما از سرويس‌هايي مانند Grid Information Service و Monitoring and Discovery Service را پشتيباني مي‌كنند كه به‌سيستم اطلاع مي‌دهند كدام منبع يا منابع قادرند منابع خود را در اختيار بگذارند.

.

شكل 3 - موقعيت سرويس‌هاي MDS در Gird

يكي ديگر از اجزايي كه در سيستم‌هاي Grid بسيار اهميت دارد، زمانبند يا Scheduler است. در اين سيستم‌ها از آن جايي كه بايد هر كاري را كامپيوتر مشخصي به‌عهده بگيرد و هر كامپيوتر بايد مدت زماني را در اختيار Grid قرار دهد، سيستم نياز به‌ يك زمانبند دارد. اين زمانبند مي‌تواند بسيار ساده باشد، اما اكثر زمانبند‌ها بايد بتوانند كارها را اولويت‌بندي كنند و سيستم را كنترل نمايند. در ابزار Globus زمانبند‌هايي با قابليت بالا وجود ندارند، اما تعدادي سازوكار زمانبند وجود دارد كه كار زمانبندهاي دقيق را تا حدي انجام مي‌دهد.

 

شكل 4 - موقعيت زمانبند‌ها در Grid

جزء ديگر Grid‌ها، مديريت اطلاعات اين سيستم‌ها است كه وظيفه ذخيره‌سازي اطلاعات را در سيستم به عهده‌ دارد. اين بخش وظيفه محافظت از اطلاعات و جابه‌جايي اين اطلاعات در تمامي‌دستگاه‌هاي متصل به ‌Grid را عهده‌دار است. جابه‌جايي و انتقال اطلاعات كار بسيار مشكلي است و اطلاعات بايد از كانالي مطمئن منتقل شود.

با استفاده از ابزار Globus و بخش مديريت اطلاعات اين ابزار، مي‌توان محيطي امن براي انتقال اين اطلاعات به ‌وجود آورد. اين قسمت از Globus به Grid Access to Secondary Storageمعروف است كه امكاناتي مانندGridFTP را دربردارد كه مانند FTP است، اما امكانات امنيتي مانند GSI را نيز دربرمي‌گيرد. در نتيجه وقتي يك كاربرProxy Certificate را داشته‌باشد، مي‌تواند از GridFTP جهت انتقال فايل‌ها استفاده كند؛ بدون آن كه نياز داشته باشد دوباره به‌ سيستم وارد شود.

 

 شكل 5- GASS در Grid

از ديگر بخش‌هاي مهم Grid، بخش مديريت منابع است كه به‌ Grid Resource Allocation Managerشهرت دارد. اين بخش وظايف هر دستگاه را مشخص مي‌كند و باعث هماهنگي دستگاه‌هاي متصل به ‌شبكه در انجام‌دادن امور محوله است. شكل 6 محل قرار گرفتن GRAM را نشان مي‌دهد.

 

شكل 6-  بخش مديريت منابع در Grid

گروه جهاني Grid با ارائه معماري باز سرويس‌هاي Grid يا Open Grid Services Architecture و جمعآوري استانداردهاي باز، مانند زبان تعريف سرويس‌هاي وب يا Web Services Description Languageتوانسته است استانداردي آسان و در عين حال دقيق براي سيستم‌هاي Grid تعريف كند. از آن گذشته،  OGSA از تجربيات به‌ دست آمده از پروژه‌هاي بزرگي مانند Globus نيز بهره‌مند است. شكل 7 ساختار معماري اين استاندارد را نشان مي‌دهد.

 

شکل 7- ساختار معماري باز سرويس هاي Grid

استانداردهاي باز و پروتكل‌هاي اين معماري راه توليد سرويس‌ها را نشان مي‌دهند. اين سرويس‌ها قلب Grid هستند و در واقع به ‌استفاده‌كننده اجازه مي‌دهند با Grid كار كند. اين سرويس‌ها عبارتند از:

    * سرويس درخواست‌هاي پردازنده مركزي

*سرويس مديريت كنترل كار سيستم و sessionها

*سرويس جست‌وجوي اطلاعات

 *سرويس تعيين پهناي باند شبكه‌

 *سرويس مديريت اطلاعات‌

وقتي متخصصان Grid درباره شروع شدن يك سرويس صحبت مي‌كنند، مثلاً شروع شدن سرويس جست‌وجوي اطلاعات، منظور يك نمونه يا Instance سرويس است كه مي‌تواند تكاليف بلند مدت يا موقتي داشته باشد. اين سرويس‌ها مي‌توانند به‌صورت فعال يا غير فعال باشند و زمان فعاليت را مي‌توان با زمانبند يا به‌صورت اختياري تعيين نمود. ‌سرويسي خوب است كه بتواند به‌راحتي امكانات خود را در اختيار استفاده كننده قرار دهد. مثلاً وقتي يك وسيله الكترونيكي را به ‌پريز برق متصل مي‌كنيد، براي شما هيچ اهميتي ندارد كه برق مورد نيازتان از كجا مي‌آيد؛ فقط مي‌خواهيد از برق استفاده كنيد.

 



[1] اين كلمه از افسانه يونان برگرفته شده است كه به معني اژدها ميباشد-

[2] -تركيب كننده

تاریخ خبر : 1390/11/13      آدرس خبر : http://majame.tehran.irhttp://majame.tehran.ir/default.aspx?tabid=341&ArticleId=988
تعداد مشاهده : 2997
چاپprint

  نظرات

هیچ نظری ثبت نشده است.

نام شما
پست الکترونیک
وب سایت
عنوان
نظر
تصویر امنیتی CAPTCHA
کد را وارد کنید