4Выявление необходимости проведения экспериментов для подтверждения достижимости параметров работы системы, определенных в Техническом задании.
Анализ показывает, что зафиксированные в ТЗ (п. 4.2) параметры работы создаваемой системы, достижимость которых нуждается в проведении экспериментов, являются следующими:
П. 4.2.4 ТЗ: Созданная система должна обеспечивать возможность запуска на рабочие узлы, работающие под управлением операционной системы (ОС) Scientific Linux (стандартная ОС для ППО gLite), заданий в среде следующих ОС:
WindowsXP;
Fedora Core;
Ubuntu.
П. 4.2.5 ТЗ: Дополнительные (накладные) расходы рабочих узлов грид-системы на развертывание "гостевой" среды исполнения для типичных задач не должны превышать:
для ЦПУ - 15%;
для оперативной памяти - 30%.
П. 4.2.6 ТЗ: Время выполнения задания на рабочем узле с "гостевой" средой исполнения не должны превышать для типичных вычислительных задач времени исполнения того же задания на аналогичном компьютере, где указанная среда является основной на 15% .
Анализ существующей научно-технической литературы, проведенный на первом этапе работы показывает, что по отдельности каждый из перечисленных параметров является достижимым. В частности, как указано в Научно-техническом отчете за первый этап выполнения работ, используя эмуляцию оборудования или полную виртуализацию, можно обеспечить развертывание любых операционных систем, включая указанные в п. 4.2.4 Технического задания. Однако эмуляция оборудования и полная виртуализация являются слишком громоздкими решениями и потребляют значительные ресурсы. Анализ научно-технической информации, проведенный на первом этапе работы, показывает, что это обстоятельство практически не позволяет удовлетворить требованиям пп. 4.2.5 и 4.2.6 ТЗ.
Таким образом, наиболее предпочтительным типом виртуализации для достижении параметров, определенных Техническим заданием, является паравиртуализация. Благодаря тому, что значительную часть работы по взаимодействию с хостовой платформой в этом подходе берет на себя гостевая ОС, производительность ВМ незначительно отличается от хостовой ОС. Однако при этом остается вопрос о том насколько хорошо этот тип виртуализации и, в частности, конкретная реализация - Xen, поддерживают операционные системы, указанные в п. 4.2.4 ТЗ.
Как указано в Научно-техническом отчете за первый этап выполнения работ, ОС Windows можно запускать как гостевую систему на Xen, но только если он запущен на процессорах типа Intel VT (IVT, Intel Vanderpool) или AMD virtualization (AMD-V, AMD Pacifica). Такая технология процессорной поддержки виртуализации является новой, находится в процессе развития и поэтому в процессе работы по данному контракту необходимо будет экспериментально исследовать удобство развертывания и полноту функциональных свойств операционных систем, указанных в п. 4.2.4 ТЗ, в среде Xen.
Другие экспериментальные исследования необходимы для подтверждения достижимости параметров в пп. 4.2.5 и 4.2.6 ТЗ, связанных с производительность виртуализированных рабочих узлов. Эти экспериментальные исследования необходимы также для оптимизации параметров настройки виртуальных машин и достижения наилучших показателей производительности.
5Заключение
Таким образом, на втором этапе выполнения работ по контракту были разработаны алгоритмы работы системы запуска заданий с различными средами исполнения в грид, выяснены взаимосвязи разрабатываемой системы с другими компонентами грид-инфраструктуры, выявлены направления экспериментальных проверок для подтверждения достижимости параметров работы системы, определенных в Техническом задании, проведены патентные исследования. В рамках реализации мероприятий по достижению технико-экономических показателей, зафиксированных в Техническом задании, опубликована статья в трудах Международной конференции "XXI International Symposium on Nuclear Electronics & Computing NEC'2007" (Болгария, Варна, 10-17 сентября, 2007 г.): A.Kryukov and I.Gorbunov "First experience of submission to the EGEE/RDIG Grid of jobs prepared for non standard OS's by means virtualization" ("Первый опыт запуска заданий, подготовленных для исполнения в нестандартных ОС, в грид EGEE/РДИГ на основе виртуализации").
Проведено сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов. В соответствии с Календарным планом проведены патентные исследования, в результате которых не обнаружено каких-либо материалов, которые бы препятствовали использованию результатов работ в Российской Федерации.
В результате проделанной работы получены следующие основные выводы:
в рамках грид-инфраструктуры система запуска заданий для различных сред исполнения (СЗЗ-РСИ) должна непосредственно взаимодействовать с подсистемами управления загрузкой и информационного обслуживания и мониторинга грида, а также вычислительными элементами в ресурсных центрах;
формат запросов на запуск заданий в требуемой среде исполнения должен соответствовать общепринятой схеме GLUE, что обеспечивает совместимость создаваемой системы с подсистемами информационного обслуживания и мониторинга большинства существующих грид-инфраструктур, в том числе EGEE/РДИГ (совместимость с EGEE/РДИГ требуется Техническим заданием);
требуемая среда исполнения должна указываться в файле описания задания на языке JDL с помощью атрибута " Requirements";
система запуска заданий для различных сред исполнения должна быть реализована в соответствии с архитектурой и алгоритмами, описанными в разд. 3.2 настоящего Научно-технического отчета;
обеспечение общей безопасности грид-инфраструктуры с СЗЗ-РСИ должна использоваться инфраструктуры безопасности грида Globus GSI и программа "sudo";
для подтверждения достижимости параметров работы системы, определенных в Техническом задании, необходимы экспериментальные исследования, указанные в разд. 4 настоящего Научно-технического отчета.
Основные принципы, заложенные в предложенной архитектуре и алгоритмах работы модулей системы соответствуют передовым технологиям, используемым для построения систем подобного рода.
Задачи второго этапа осуществления проекта выполнены полностью.
|
