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% .
Изучение существующей научно-технической литературы, проведенное 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. Это обстоятельство практически не позволяет удовлетворить требованиям пп. 4.2.5 и 4.2.6 ТЗ.
Таким образом, наиболее предпочтительным типом виртуализации для достижения 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.
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.
Указанные в данном разделе экспериментальные исследования будут проведены на третьем этапе работ по проекту.
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, опубликованы тезисы доклада по теме работы на 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"). По материалам работы и доклада в печать направлена статья, которая будет опубликована в Трудах конференции.
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;
для обеспечения 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.
|
