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Grid applications, environments and programming models

Grid applications, environments and programming models. Präsentiert von: Beikircher Wolfgang Schgaguler Evelyn. Was Sie erwartet:. Pegasus. Überblick Eingabe von Workflows Abbildung ins Grid Ausführung der Workflows Anwendungen. Karajan. Überblick Ziele Spezifikation

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Grid applications, environments and programming models

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Presentation Transcript

  1. Grid applications, environments and programming models Präsentiert von: Beikircher Wolfgang Schgaguler Evelyn

  2. Was Sie erwartet: • Pegasus • Überblick • Eingabe von Workflows • Abbildung ins Grid • Ausführung der Workflows • Anwendungen • Karajan • Überblick • Ziele • Spezifikation • Ausführung • Ereignismodell • Zusammenfassung Einführung in Grid

  3. Einführung Auslastung der CPU bei: ... PC‘s ... Server 5% genutzte Kapazität 10% genutzte Kapazität 95% ungenutzte Kapazität 90% genutzte Kapazität

  4. Was ist das Grid? • Rechenleistung innerhalb Netzwerk zusammenfassen (Grid Computing) • parallele Lösungen rechenintensiver Probleme • geringere Kosten • hohe Rechenleistung • Computer, Teleskope, Mikroskope, usw. • geförderte Projekte z.B. CERN (durch die EU) • wesentlich kürzere Rechenzeit

  5. OGSA Softwarearchitektur Resource Management Service Self-Management Service Context Service Data Service Infrastructure Service Security Service Information Service Execution Management Service

  6. Grid - Applikationen Distributed Supercomputing High-Throughput Computing On-Demand Computing Data-Intensive Computing Collaborative-Computing Teleimmersion

  7. Pegasus -Planning for Execution in Grids Ein framework für Workflows

  8. Überblick • Flexibles framework • Konfigurierbares System, das plant, vorbereitet und Workflows ausführt • Algorithmische und KI Techniken kommen zum Einsatz • Unterstützt eine Reihe von Programmen zur Ausführung von Workflows

  9. Spezifikation • Workflows als abstrakt definiert • Transformationen und Daten mit Hilfe der logischen Namen • Workflowdefinition mit Chimera oder händisch • Ausgabe ist ein gerichteter Graph, beschrieben in XML

  10. Beispiel einer Eingabedatei für Chimera

  11. Konstruierter, abstrakter Graph findrange preprocess analyze f.c1 f.b1, f.b2 f.a f.d f.c2 f.b1, f.b2

  12. Ausgabe als XML-Datei

  13. RLS TC MDS Pegasus Abbildung der Workflows Standort der Daten Standort der Ressourcen Standort der Transf. Logische Transf. Ressourcen finden Logische Daten

  14. Reduktion von Workflows • Optimiert Workflows • Prüft Durchführbarkeit der Workflows

  15. RLS TC MDS Abstract Workflow Concrete Workflow VDL Jobs Pegasus Chimera DAGMan Ausführung von Workflows

  16. Anwendungen (1) - LIGO • Interferometry Gravitational-Wave Observatory • Gravitationswellen werden erzeugt von: • Schwarzen Löchern • Erdbeben in Neuronensternen • Pulsare • Pegasus-Planer analysiert Daten: • Workflows bilden • auf den Grid ausführen

  17. Anwendungen (2) - LlGO

  18. Anwendungen (3) - SCEC • Southern California Earthquake Center (SCEC) • Bei Demonstrationen von Erdbebenanalysen • GriPhyN entwickelte Virtual Data Toolkit • Vorgehensweise: • Workflow Templates produzieren u. mit Daten füllen • abstrakte Workflows erzeugen • an das Virtual Data System (VDS) weiterleiten • DAGMan und CondorG führen Workflows aus

  19. Karajan A Grid Orchestration Framework

  20. Überblick • Karajan ist eine Workflow Sprache und Ausführungsmotor • Ereignisgesteuert • Stützt sich auf 2 grundlegende Technologien: • Java‘s Jini • Rio

  21. Schematische Darstellung

  22. Ziele • Erzeugung einer verteilten Infrastruktur • Client – Server – Service Programmierung so einfach wie möglich zu machen • Entwicklung einer Infrastruktur in der Services unabhängig von einander arbeiten können

  23. Spezifikation eines Workflows • Workflows werden mittels XML-Datei spezifiziert • Vordefinierte Tags bestimmen den Ablauf • Verschiedene Gridelemente einbindbar: • Parallele Iteratoren • Gridftp

  24. element1 element2 element3 element4 Beispiel einer Definition …. <sequential> <element1/> <parallel> <element2/> <element3/> </parallel> <element4/> </sequential> ….

  25. Ausführung der Workflows • Workflow engine basiert auf Ereignismodell • Elemente reagieren auf Ereignisse von anderen Elementen • Elemente interagieren mit Services

  26. Ereignismodell • Ereignisse signalisiert durch Flags • Flags werden in JavaSpace geschrieben • 2 verschiedene Modelle • Client distribution model • Service distribution model

  27. Client distribution model

  28. Service distribution model

  29. Zusammenfassung • Wiederholung Grid • Pegasus • Spezifikation von Workflows (XML-Datei) • Planung von Workflows (RLS, TC, MDS) • Ausführung von Workflows • Karajan • Definition der Workflows • Ereignismodel

  30. Vielen Dank

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