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Auf dem Weg zu Service-Grids:Erste Grid-Ansätze in Service-Infrastrukturen
Outline
�Motivation und Vision für Service-Grids
�Konsequenzen für den Markt Forschung und Lehre
�ShowCase DLR
======!"§==Systems=
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 3
Motivation für Service-Grids. Technologische Evolution
0 2 3 4 51Number of Years
Perform
ance per Dollar Spent Doubling Time
(months)
Optic Fibre
(bits per second)
Silicon Computer Chips
(number of transistors)
(ie Moore’s Law)
Data Storage
(bits per square inch)
9 12 18
This means :
� data, applications and hardware are
accessible from everywhere
� workflows have to take into account the
new distributed interoperable working
culture
Source:
Moore’s Law vs. storage improvements vs. optical improvements. Graph from Scientific American(Jan-2001) by Cleo Vilett, source Vined Khoslan, Kleiner, Caufield and Perkins.
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 4
Motivation für Service-Grids.Entwicklung des Internet
People
People
People
Content
Application
Application
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 5
Motivation für Service-Grids.Business-Aspects.
Geographically Distributed Organizations
Customers are
Virtual (temporary) Organizations
Competition & Cooperation
Working across organizational boundaries
Work is organized in projects
Data often relates to multiple projects
Discovery and reservation of resources with dynamically changing availability (compute, data, networks, application services)
The Infrastructure Challenge
All resources and service-components have to bo enabled and optimized for the use in grid-environments.
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 6
Provider Resources
- Compute
- Data
- Applications
- Services
Resource-Information
Service-Grid Vision.Target-Architecture
Corporate Resources
- Compute
- Data
- Applications
- Services
Resource-Information
Provider Resources
- Compute
- Data
- Applications
- Services
Resource-Information
Grid-Infrastructure
- Transport Infrastructure
- AAA
- Functionality
+Compute-Grid
+Data-Grid
+Application-Grid
dynamic, secure
Grid-ProviderResource-Providers
Workflow
Billing
Brokerage
Integration
SLAs
dynamic,
seamless,
transparent
Grid Service-Provider
Service-User
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 7
Grid-Services.Open Issues
� Mapping of Business-Processes of a Customer to Workflows based on Webservice components
� Optimisation and Selection of ResourceProviders� Brokerage
� Quality� Performance� Price� Availability
� Integration of Components from different Resource-Providers to form a service
� Accounting and Billing of all componentstowards the customer
� SLAs for High Level Services / Business-Processes
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 8
Konsequenzen für den Markt Forschung und Lehre.
� Anbieten oder Konsumieren:Mit Ausnahme stark spezialisierter Leistungen werden Basisdienstleistungen entweder für andere mit erbracht (sind also im Grid sichtbar) oder sie werden importiert.
� Konzentration der Hochschulen und Forschungseinrichtungen auf die Orchestrierung kompletter Wissenschaftlicher Prozesse und Geschäftsprozesse:Basisdienste als Commodity
� Einführung Serviceorientierter Architekturen (SOA):Die Basis für die Integration von Services aus verschiedenen Quellen
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 9
Ausgangssituation.Technologische Basis
� WebservicesDie Basisstandards für die Beschreibung und Virtualisierung von Resourcen und ihre Interaktion sind zwischenzeitlich etabliert (WSDL, WSRF, SOAP etc.)
� SOAService-Orientierte IT-Architekturen auf der Basis von Webservice-Standards sind etabliert oder befinden sich in Einführung. Sie bilden die Basis für einen standardisierten Import und Export von Services ohne Medienbrüche.
� OGSADie Open Grid Service Architecture ist die standardisierte Basis um Grid-Anwendungsdienste in SOA-Umgebungen aufzusetzen.
� AAI und PKIEine zertifikatbasierte Sicherheitsinfrastruktur erlaubt eine für den Nutzer transparente Integration von Services ohne Kompromisse im Sicherheitsniveau.
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 10
Ausgangssituation.Technologische Basis
1. Hosting- Environments
2. Resources and Virtualisation- WSDL - WSRF
- Notification
3. Permeating Principles and Policies- Message-Passing between Services -Security (AAI, PKI)
- Service-Management Framework - Transport-Mechanisms (SOAP)
4. Key OGSA-Services- Discovery - Registration
5. OGSA compliant System Grid-Services- Workflow, e.g. BPEL4WS - Federation
- Choreography - Brokerage
- Accounting & Billing - e.g.: Globus Toolkit 4, UNICORE 6
6. Application Grid-Services
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 11
Services im Markt Forschung und Lehre.Kriterien für Zulieferbarkeit von Extern
� StandortunabhängigkeitBandbreiten der WANs heute grösser als die der LANsGeringer Bedarf für Vor-Ort Aktivitäten
� Mandantenfähigkeitkeine unlösbaren Sicherheitsprobleme als Shared Service
� Funktions- und nicht TechnologiegetriebenKann ich damit leben, dass jemand anderes den Service technisch, wirtschaftlich und qualitativ optimiert?
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 12
Beispiele für remote bereitstellbare Services.
� Compute-Service- Capacity Overflow- Capability Overflow
� Web-Hosting- Internet- Intranet- Extranet
� Mail-Hosting� Information Lifecycle Management
- Backup- Archive (Policy based !)- Daten- und Informationsmanagement (Metadaten-basiert)
� Betrieb von Grid-Middleware� Firewall-Management� Lizenzmanagement und Bereitstellung� ….
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 13
Service-Konzeption basierend auf SOA.Wie könnte sich das Angebot eines Rechenzentrums in Forschung und Lehre in Zukunft zusammensetzen?
Service-Bus basierend auf Webservice-Standards
Portlet-Service (GridSphere, WebSphere, BizTalk,…)
Nutzer Nutzer Nutzer Nutzer
Geschäftsprozesse der Anwender
SOP des RZ
Service 1Service 1Service 1
Service 1
Service 1Service 1Service 1
Service 5
Service 1Service 1Service 1
Service 9
Standardisierte
Services, die von
kommerziellen Anbietern
importiert werden
Wissenschaftsnahe
Services, die von
Partnern
importiert werden
Wissenschaftsnahe
eigene Services, die
auch an Partner
exportiert werden
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 14
Beispielszenario.Compute-Services
� Überlaufkapazität bei Rechenleistung� Kapazitätsengpässe� Performance-Engpässe
� Mögliches Geschäftsmodell� Nur noch die Rechenleistung wird beschaftt, die
kontinuierlich ausgelastet werden kann. Kapazität und Leistung für Lastspitzen wird als Utility zugekauft und nach Nutzung abgerechnet.
� Optimierung der Wirtschaftlichkeit� Minimierung von Investition und Risiko
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 15
Beispielszenario Compute-Services.Capacity- und Capability Overflow als Utility
0
50
100
150
200
250
300
Januar
Februar
März
AprilMai
JuniJuli
August
September
Oktober
November
Dezember
Volumen CPU-h*500 max. Anzahl CPUs pro Job
Basis-Last
Bereich
Spitzen-Last
Bereich
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 16
ShowCase DLR:Integration aller Services in eine SOA.
Meta Directory (CoMet)
BizTalk
… …
SPS
Web-Applications
Exchange
DB (SQL, Oracle,…)
SAP R/3
UNICORE
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 17
Showcase DLR: Die Service-Areaals Infrastrukturbasis
�Geographisch verteilte Kunden
�Mehrere Kunden
�Service-Area in DMZ an DFN
Kernnetzknoten in Birlinghoven
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 18
ShowCase DLR: Administrative DV
� Ziel:Ablösung der diversen - seit 1997 - eingeführten web-basierten Mitarbeiteranwendungen.
� Themen:Bedarfsmeldung, Personalzeitnachweis, Reiseantrag- und abrechnung, Urlaubsantrag usw.
� Lösungsansatz:Komponenten der Campus-IT (wie Intranet und Meta-Directory-System) werden über einen Service-Bus mit Komponenten der Betriebswirtschaftlichen Informationssysteme entlang eines Dienstekonzeptes verbunden.
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 19
MetaDir.:
Aufbauorg.MetaDir.:
Ablauforg.
SAP Back
End
IXOS
Archiv
Formular
System
Funktions
Komplexe
Postkorb
System
Info-Dienst
Formatierer
.
Intranet
...... .
Prozess-
ierung WF
Archivierung
DB DB
DB
DB
DB
DBDB
Identity
MA Organi-
gramm
OE
Ablauf
Status GV
Schlüssel
GV
Status GV
Daten GV
MA
GV
Daten
- wie
Formular -
- wie
Formular -MA-
Rechte
Reaktion
GV-Daten
MA-Rechte
DB
GV
Daten
ShowCase DLR.Dienstekonzept administrative DV
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 20
Intranet
Web-
Formulare Externe
Systeme
SAP-
System
Postkorb für
alle
Geschäfts-
vorfälle
Meta-
Directory-
System
Instituts-
profil
Dateneingaben
durch Mitarbeiter
Geschäfts-
vorfälle
Zugang
Zugang
Rollen ( betriebliche Funktionen)
der Mitarbeiter
Institutsprofil (Ablaufsteuerung)
Ansicht lfd. und
abgeschlossener
Geschäftsvorfälle im
IntranetAdäquate Weiterverarbeitung nach erfolgter Freigabe
Urlaubsantrag,
Reiseantrag,
Zeitnachweis
usw.
Katalog-
system
etc.
ShowCase DLR.Funktionsschema administrative DV
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 21
ShowCase DLR. Technisch-Wissenschaftliche IT:Anwendungsintegration
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 22
Technisch-Wissenschaftliche IT.Anwendungsintegration in SOA
Service Provider
Application Client
GridBean
User Certificate
Mobile Device
Web Client
Web Browser
JSP
User Workstation
Expert Client
PluginsPluginsGridBeans
Keystore
Application Portal
Service Certificate
GridBean
GridGridGrid
Application GS
Broker GS
Information GS
Application GS
Database GS
WSRF
Condor
UNICORE
GlobusG-API
======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid ServicesPage 23
Betreuung von Grid-Middleware.Delivery-Model für DWD, GRS and Team Shosholoza
Unicore User
User Help Desk
2nd Level Support2nd Level Support
3rd Level Support by Developpers
TI
Service-Management
System-Management
Customer-Training
Thank you.
======!"§==Systems=
T-Systems Solutions for Research GmbHSolutions & Innovation
Tel: +49-711-6862-330Mobile: +49 151 121 32995
Fax: +49-711-6862-717mailto: alfred.geiger@t-systems.com
Internet: http://www.t-systems.com
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