جي لايت

gLite (تُنطق "جي-لايت") هو مشروع برمجي وسيط للحوسبة الشبكية ، يُستخدم في تجارب مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في مركز سيرن، وفي مجالات علمية أخرى. وقد طُوّر بجهود تعاونية لأكثر من 80 شخصًا في 12 مركزًا بحثيًا أكاديميًا وصناعيًا في أوروبا. يوفر gLite إطار عمل لبناء تطبيقات تستفيد من موارد الحوسبة والتخزين الموزعة عبر الإنترنت . وقد اعتمد أكثر من 250 مركزًا للحوسبة خدمات gLite، ويستخدمها أكثر من 15000 باحث في أوروبا وحول العالم.

تاريخ

بعد مراحل النماذج الأولية في عامي 2004 و2005، تم التوصل إلى التقارب مع توزيعة LHC Computing Grid (LCG-2) في مايو 2006، عندما تم إصدار gLite 3.0، وأصبح البرنامج الوسيط الرسمي لمشروع Enabling Grids for E-sciencE (EGEE) الذي انتهى في عام 2010.

ثم تولت مبادرة البرمجيات الوسيطة الأوروبية تطوير برنامج gLite الوسيط ، ويتم الآن صيانته كجزء من حزمة برامج EMI.

تدعم البنية التحتية للحوسبة الموزعة التي أنشأتها EGEE الآن البنية التحتية للشبكة الأوروبية . وهي تشغل برنامج الوسيط Grid الذي أنتجته "مبادرة البرمجيات الوسيطة الأوروبية"، والذي استُمدت العديد من مكوناته من برنامج الوسيط gLite.

وصف البرمجيات الوسيطة

حماية

يتم تجميع مجتمع مستخدمي gLite في منظمات افتراضية (VOs). [ 1 ] يجب على المستخدم الانضمام إلى منظمة افتراضية مدعومة من البنية التحتية التي تشغل gLite ليتم التحقق من هويته وتفويضه لاستخدام موارد الشبكة.

تُمكّن بنية أمان الشبكة (GSI) في WLCG /EGEE من المصادقة الآمنة والاتصال عبر شبكة مفتوحة. [ 2 ] تعتمد GSI على تشفير المفتاح العام، وشهادات X.509 ، وبروتوكول الاتصال SSL ( طبقة المقابس الآمنة )، مع إضافات لتسجيل الدخول الموحد والتفويض.

للتحقق من هويته، يحتاج المستخدم إلى شهادة X.509 رقمية صادرة عن هيئة إصدار الشهادات (CA) الموثوقة من قبل البنية التحتية التي تشغل البرمجيات الوسيطة.

يمكن منح المستخدم صلاحية الوصول إلى مورد شبكي محدد بطريقتين مختلفتين. الأولى أبسط، وتعتمد على آلية ملف خريطة الشبكة. أما الثانية فتعتمد على خدمة عضوية المنظمات الافتراضية (VOMS) وآلية LCAS/LCMAPS، مما يسمح بتحديد صلاحيات المستخدم بشكل أكثر تفصيلاً.

واجهة المستخدم

تُعدّ واجهة المستخدم (UI) نقطة الوصول إلى شبكة gLite Grid. ويمكن أن تكون هذه الواجهة أي جهاز يمتلك المستخدمون عليه حسابات شخصية ومثبتة عليه شهادات المستخدم الخاصة بهم. ومن خلال واجهة المستخدم، يُمكن التحقق من هوية المستخدم وتفويضه لاستخدام موارد WLCG/EGEE، والوصول إلى الوظائف التي توفرها أنظمة إدارة المعلومات وأحمال العمل والبيانات. كما توفر واجهة سطر الأوامر (CLI) لتنفيذ بعض عمليات الشبكة الأساسية.

  • قم بإدراج جميع الموارد المناسبة لتنفيذ مهمة معينة ؛
  • تقديم المهام للتنفيذ؛
  • إلغاء الوظائف؛
  • استرجاع مخرجات المهام المنجزة؛
  • عرض حالة الوظائف المقدمة؛
  • استرجاع معلومات تسجيل ومسك الدفاتر الخاصة بالوظائف؛
  • نسخ الملفات وتكرارها وحذفها من الشبكة؛
  • استرجاع حالة الموارد المختلفة من نظام المعلومات.

عنصر الحوسبة

في مصطلحات الحوسبة الشبكية، يُعرَّف عنصر الحوسبة (CE) بأنه مجموعة من موارد الحوسبة الموجودة في موقع محدد (مثل مجموعة خوادم أو مزرعة حوسبة). يتضمن عنصر الحوسبة بوابة الشبكة (GG)، التي تعمل كواجهة عامة لمجموعة الخوادم؛ ونظام إدارة الموارد المحلية (LRMS) (يُسمى أحيانًا نظام المعالجة الدفعية)؛ ومجموعة الخوادم نفسها، وهي عبارة عن مجموعة من عُقد العمل (WNs)، وهي العُقد التي تُنفَّذ عليها المهام.

يوجد تطبيقان لـ CE في gLite 3.1: تطبيق LCG CE، الذي طورته EDG ويُستخدم في LCG-22، وتطبيق gLite CE، الذي طورته EGEE. يمكن للمواقع اختيار التطبيق الذي ترغب بتثبيته، وبعضها يوفر كلا النوعين. يتولى GG مسؤولية استقبال المهام وإرسالها للتنفيذ على شبكات WN عبر LRMS.

في gLite 3.1، كانت أنواع LRMS المدعومة هي OpenPBS /PBSPro و Platform LSF و Maui/Torque و BQS و Condor و Sun Grid Engine . [ 3 ]

عنصر التخزين

توفر وحدة التخزين (SE) وصولاً موحداً إلى موارد تخزين البيانات. قد تتحكم وحدة التخزين في خوادم أقراص بسيطة، أو مصفوفات أقراص كبيرة، أو أنظمة تخزين ضخمة قائمة على أشرطة التخزين (MSS). توفر معظم مواقع WLCG/EGEE وحدة تخزين واحدة على الأقل.

تدعم عناصر التخزين بروتوكولات وواجهات وصول مختلفة للبيانات. ببساطة، يُعدّ GSIFTP (بروتوكول نقل الملفات الآمن GSI) بروتوكولًا لنقل الملفات بالكامل، بينما يتم الوصول إلى الملفات محليًا وعن بُعد باستخدام RFIO أو gsidcap.

تتم إدارة معظم موارد التخزين بواسطة مدير موارد التخزين (SRM)، وهي خدمة وسيطة توفر إمكانيات مثل ترحيل الملفات الشفاف من القرص إلى الشريط، وتثبيت الملفات، وحجز المساحة، وما إلى ذلك. ومع ذلك، قد تدعم أنظمة التخزين المختلفة إصدارات مختلفة من بروتوكول SRM ويمكن أن تختلف الإمكانيات.

توجد عدة تطبيقات لبروتوكول إدارة التخزين (SRM) قيد الاستخدام، وتختلف قدراتها. يُستخدم مدير تجمعات الأقراص (DPM) لأنظمة التخزين الصغيرة نسبيًا التي تعتمد على الأقراص فقط، بينما صُمم CASTOR لإدارة أنظمة التخزين الضخمة (MSS) واسعة النطاق، والتي تعتمد على الأقراص في الواجهة الأمامية وأشرطة التخزين في الواجهة الخلفية. أما dCache، فهو مُصمم لأنظمة التخزين الضخمة (MSS) وأنظمة تخزين مصفوفات الأقراص واسعة النطاق. وتجري حاليًا عمليات تطوير لتطبيقات أخرى لبروتوكول إدارة التخزين (SRM)، كما أن مواصفات بروتوكول إدارة التخزين (SRM) نفسها في تطور مستمر.

توفر وحدات التخزين الكلاسيكية، التي لا تحتوي على واجهة SRM، نموذج تخزين بسيطًا قائمًا على الأقراص. وهي في طور التخلص التدريجي منها.

خدمة المعلومات

توفر خدمة المعلومات (IS) بيانات حول موارد شبكة WLCG/EGEE وحالتها. تُعد هذه المعلومات أساسية لتشغيل الشبكة بأكملها، إذ يتم من خلالها اكتشاف الموارد. كما تُستخدم المعلومات المنشورة لأغراض المراقبة والمحاسبة.

يتوافق جزء كبير من البيانات المنشورة في نظام المعلومات مع مخطط GLUE، [ 4 ] الذي يحدد نموذج بيانات مفاهيمي مشترك لاستخدامه في مراقبة موارد الشبكة واكتشافها.

يستمد نظام المعلومات المستخدم في gLite 3.1 مفاهيمه الرئيسية من خدمة Globus للمراقبة والاكتشاف (MDS). [ 5 ] ومع ذلك، فقد تم استبدال GRIS وGIIS في MDS بفهرس معلومات قاعدة بيانات بيركلي (BDII)، وهو في الأساس خادم OpenLDAP يتم تحديثه بواسطة عملية خارجية.

إدارة عبء العمل

يهدف نظام إدارة أعباء العمل (WMS) [ 6 ] إلى استقبال مهام المستخدمين، وتخصيصها لعنصر الحوسبة الأنسب، وتسجيل حالتها، واسترجاع مخرجاتها. ويُعدّ وسيط الموارد (RB) الجهاز الذي تُشغّل عليه خدمات نظام إدارة أعباء العمل.

يتم وصف الوظائف المراد تقديمها باستخدام لغة وصف الوظائف (JDL)، والتي تحدد، على سبيل المثال، الملف التنفيذي المراد تشغيله ومعلماته، والملفات المراد نقلها من وإلى عقدة العامل التي يتم تشغيل الوظيفة عليها، وملفات شبكة الإدخال المطلوبة، وأي متطلبات على CE وعقدة العامل.

يتم اختيار وحدة المعالجة المركزية (CE) التي تُرسل إليها المهمة من خلال عملية تُسمى التوفيق، حيث يتم أولاً اختيار وحدات المعالجة المركزية المتاحة التي تُلبي المتطلبات التي حددها المستخدم والتي تتوافق بشكل كبير مع ملفات الشبكة المُدخلة. ثم يتم اختيار وحدة المعالجة المركزية ذات أعلى تصنيف، وهو تصنيف مُستمد من معلومات حالة وحدة المعالجة المركزية، ويُعبر عن جودتها ( عادةً ما يكون دالة لعدد المهام قيد التشغيل والمهام المُدرجة في قائمة الانتظار).

يحدد وسيط الموارد (RB) ملفات إدخال الشبكة المحددة في وصف المهمة باستخدام خدمة تُسمى واجهة موقع البيانات (DLI)، والتي توفر واجهة عامة لفهرس الملفات. وبهذه الطريقة، يمكن لوسيط الموارد التواصل مع فهارس ملفات أخرى غير LFC (شريطة أن يكون لديها واجهة DLI).

يسمح أحدث تطبيق لنظام إدارة المستودعات من EGEE ليس فقط بإرسال مهام فردية، ولكن أيضًا مجموعات من المهام (ربما مع وجود تبعيات بينها) بطريقة أكثر كفاءة من نظام إدارة المستودعات القديم LCG-2، ويحتوي على العديد من الخيارات الجديدة الأخرى.

وأخيرًا، تقوم خدمة تسجيل البيانات ومسك الدفاتر (LB) [ 7 ] بتتبع المهام التي يديرها نظام إدارة المستودعات (WMS). وهي تجمع الأحداث من العديد من مكونات نظام إدارة المستودعات وتسجل حالة المهمة وتاريخها.

مراجع

  1. فوستر، كيسلمان، تويكي، تشريح الشبكة: تمكين المنظمات الافتراضية القابلة للتوسع، مؤرشف في 10 مارس 2009 على موقع Wayback Machine ، المجلة الدولية لتطبيقات الحوسبة عالية الأداء، 2001
  2. مجموعة أدوات غلوبوس 4.0، نظرة عامة على بنية أمان الشبكة، مؤرشفة بتاريخ 20 أبريل 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  3. تجربة CESGA مع نظام الدفعات Grid Engine
  4. تم أرشفة ميزات OGF MDS 2.2 بتاريخ 13 ديسمبر 2012 في Wayback Machine ضمن إصدار Globus Toolkit 2.2
  5. مجموعة عمل الغراء (GLUE)
  6. إف باتشيني، دليل مستخدم EGEE، خدمة WMS ، داتامات، 2005
  7. دليل مستخدم EGEE، تسجيل الخدمة ومسك الدفاتر (L&B) ، CESNET، 2005