МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М.В.ЛОМОНОСОВА
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
имени Д.В.СКОБЕЛЬЦЫНА
УДК 004.75
№ госрегистрации -
Инв.№
УТВЕРЖДАЮ
Директор НИИЯФ МГУ
______________ М.И.Панасюк
«___»_______________ 2011 г.
ОТЧЕТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
ГОСКОНТРАКТ ОТ 23/09/2011 г. №07.514.11.4022
ШИФР 2011-1.4-514-015-081
Проектирование и разработка RESTful-веб-сервисов доступа к суперкомпьютерным ресурсам и ресурсам хранения данных для создания специализированных проблемно-ориентированных распределенных инфраструктур в области нанонаук и наук о Земле, обеспечивающих упрощенное интегрирование ресурсов для научных исследований
1 этап
по теме: Выбор направления исследований
(промежуточный)
Руководитель работ _______________ Крюков А.П.
Москва 2011 г.
СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
Руководитель темы,
ведущий научный сотрудник НИИЯФ МГУ, к-т физ.-мат.наук
|
_________________
подпись, дата
|
Крюков А.П. (Введение, заключение)
|
Исполнители темы
|
|
|
Кандидат физ.-мат.наук,
н.с.
|
_________________
подпись, дата
|
Шамардин Л.В. (раздел 1)
|
Кандидат физ.-мат.наук,
с.н.с.
|
_________________
подпись, дата
|
Демичев А.П. (раздел 4,5)
|
Главный специалист
|
_________________
подпись, дата
|
Боос Е.Г. (раздел 6)
|
Кандидат физ.-мат.наук,
программист
|
_________________
подпись, дата
|
М.Н.Жижин (раздел 2,3)
|
Кандидат физ.-мат.наук,
программит
|
_________________
подпись, дата
|
А.А.Пойда (раздел 2,3)
|
Кандидат физ.-мат.наук,
программист
|
_________________
подпись, дата
|
А.Н.Поляков (раздел 2,3)
|
Реферат
отчета по теме:
Выбор направления исследований
Отчет: с., ?? рис., ?? таблицы, ?? источников, ?? прил.
Ключевые слова: распределенные вычисления и обработка данных, RESTful-веб-сервисы, интегрирование ресурсов для научных исследований
Объектом исследования являются RESTful-веб-сервисы доступа к суперкомпьютерным ресурсам и ресурсам хранения данных для создания специализированных проблемно-ориентированных распределенных инфраструктур в области нанонаук и наук о Земле, обеспечивающих упрощенное интегрирование ресурсов для научных исследований.
Целью работы является создание научно-технического задела в области разработки спецификаций и комплектов веб-сервисов, повышающих эффективность построения распределенных специализированных инфраструктур и обеспечивающих упрощенный способ интеграции ресурсов для научных исследований за счет использования архитектурного стиля REST.
В процессе работы на первом (промежуточном) этапе осуществлялся выбор направления исследований на основе анализа информационных источников по технологии RESTful-веб-сервисов и возможности применения разработанных методов в распределенной информационно-вычислительной среде для решения задач моделирования наноматериалов, задач обработки данных в области наук о Земле, в том числе по состоянию земной атмосферы.
В рамках поставленной задачи систематизирована и проанализирована информация о технологии RESTful-веб-сервисов и их применению для построения распределенных инфраструктур. Отобраны варианты, наиболее подходящие для интеграции ресурсов для научных исследований. Проведен анализ возможности применения разработанных методов в распределенной информационно-вычислительной среде для решения задач моделирования наноматериалов, задач обработки данных в области наук о Земле, в том числе по состоянию земной атмосферы.
На основе полученных результатов осуществлен выбор направления исследований, в том числе разработаны:
возможные направлений проведения исследований;
возможные решения отдельных исследовательских задач.
Проведена сравнительная оценка эффективности возможных направлений исследований и обоснован выбор оптимального варианта направления исследований.
Разработаны спецификации RESTful-веб-сервисов для удаленного доступа к распределенным инфраструктурам с учетом особенностей нанонаук и наук о Земле. Создан испытательный полигон (стенда) распределенной инфраструктуры, обеспечивающего моделирование распределенной инфраструктуры.
В соответствии с Календарным планом проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96, в результате которых не обнаружено каких-либо материалов, которые бы препятствовали использованию результатов работ в Российской Федерации.
В рамках реализации мероприятий по достижению технико-экономических показателей, зафиксированных в Техническом задании, подготовлен и сделан доклад на ... .
В рамках организационных мероприятий осуществлено ресурсное обеспечение исследований, а также оснащение рабочих мест исследователей и разработчиков.
Для освещения и популяризации промежуточных результатов НИР ... .
Содержание
Определения 9
Обозначения и сокращения 18
1 Введение 19
2 Аналитический обзор информационных источников по технологии RESTful-веб-сервисов и их применения для построения распределенных инфраструктур 23
2.1 Общий подход к разработке распределенных инфраструктур: сервисно-ориентированная архитектура (SOA) 23
2.1.1 Базовые принципы SOA 23
2.1.2 Веб-сервисная технология 25
2.1.3 Использование принципов SOA для построения распределенной инфраструктуры: открытая архитектура грид-сервисов (OGSA) 29
2.1.3.1 Виртуализация 32
2.1.3.2 Семантика грид-служб 33
2.1.3.3 Стандартные интерфейсы 35
2.1.3.4 Среды исполнения 37
2.2 Традиционные сервисы распределенных инфраструктур на основе спецификаций WSRF 39
2.2.1 Спецификации WSRF и WS-Notification 40
2.2.2 Реализации WSRF-сервисов на примере Globus Toolkit 4 41
2.3 Архитектурный стиль REST 46
2.4 Ресурсно-ориентированная архитектура 50
2.5 RESTful-сервисы для распределенных инфраструктур 54
2.6 Простые манипуляций с ресурсами 55
2.6.1 Создание ресурсов 55
2.6.2 Свойства ресурсов 55
2.6.3 Индикация ошибок 60
2.6.4 Цикл существования ресурсов 62
2.6.5 Безопасность и идемпотентность методов 64
2.6.6 Аутентификация запросов 67
2.6.7 Контроль целостности передачи информации 71
2.7 Анализ возможности построения распределенных инфраструктур на основе архитектурного стиля REST 72
2.7.1 Особенности использования архитектурного стиля REST для организации удаленного доступа к суперкомпьютерам для решения задач моделирования наноматериалов 73
2.7.2 Особенности использования архитектурного стиля REST для организации удаленного доступа к данным в области наук о Земле 76
2.8 Выводы 76
3 Выбор направления исследований 79
3.1 Разработка возможных направлений проведения исследований 79
3.1.1 Исследования по RESTful-веб-сервисам доступа к суперкомпьютерным ресурсам для решения задач моделирования в области нанонаук 79
3.1.2 Исследования по RESTful-веб-сервисам управления распределенными данными в области нанонаук и наук о Земле 79
3.2 Разработка возможных решений отдельных исследовательских задач 79
3.2.1 Задачи создания RESTful-веб-сервисов доступа к суперкомпьютерным ресурсам для решения задач моделирования в области нанонаук 79
3.2.2 Задачи создания RESTful-веб-сервисов управления распределенными данными в области нанонаук и наук о Земле 79
3.3 Сравнительная оценка эффективности возможных направлений исследований 79
3.3.1 RESTful-веб-сервисы доступа к суперкомпьютерным ресурсам для решения задач моделирования в области нанонаук 79
3.3.2 RESTful-веб-сервисы управления распределенными данными в области нанонаук и наук о Земле 79
3.4 Обоснование выбора оптимального варианта направления исследований 79
3.4.1 RESTful-веб-сервисы доступа к суперкомпьютерным ресурсам для решения задач моделирования в области нанонаук 80
3.4.2 RESTful-веб-сервисы управления распределенными данными в области нанонаук и наук о Земле 80
4 Анализ возможности применения разработанных методов в распределенной информационно-вычислительной среде для решения задач моделирования наноматериалов, задач обработки данных в области наук о Земле, в том числе по состоянию земной атмосферы 81
4.1 Возможности применения разработанных методов для решения задач моделирования наноматериалов 81
4.2 Возможности применения разработанных методов для решения задач обработки данных в области наук о Земле, в том числе по состоянию земной атмосферы 81
4.3 Выводы 81
5 Разработка спецификаций RESTful-веб-сервисов для удаленного доступа к распределенным инфраструктурам с учетом особенностей нанонаук и наук о Земле 82
5.1 Спецификации RESTful-веб-сервисов для удаленного доступа к суперкомпьютерным ресурсам с учетом особенностей задач моделирования в области нанонаук 82
5.2 Особенности спецификации RESTful-веб-сервисов для унифицированного доступа к пакетам прикладных программ, установленных на суперкомпьютерных ресурсах 82
5.3 Спецификации RESTful-веб-сервисов для управления данными на ресурсах хранения в области нанонаук и наук о Земле 82
6 Создание испытательного полигона (стенда) распределенной инфраструктуры, обеспечивающего моделирование распределенной инфраструктуры 83
7 Реализация мероприятий по достижению технико-экономических показателей 84
8 Проведение патентных исследований 85
9 Оснащение рабочих мест исследователей и разработчиков 86
10 Ресурсное обеспечение исследований 87
11 Участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов НИР 88
12 Заключение 89
13 Список использованных источников 91
Приложение А.
Название приложения 95
Приложение Б.
Название приложения 96
|
