André Luis | Carlos Filho | Fabio Pires | Gabriel Gamaniel
Juliane Silva | Marcelo Pacheco | Wallace Duarte
Globus Toolkit
Agenda
Vamos falar sobre Globus Toolkit...
1. Introdução
2. Arquitetura
3. Hello World!
4. Estudos de Caso
2
O que ser Globus Toolkit?
3
Introdução
... Antes, a gente
precisa saber o que é
Computação em Grade.
O que é Globus Toolkit?
4
Introdução
Computação em Grade
• Altos custos envolvendo o processamento de um grande volume de
dados em super computadores dedicados...
• Governos, empresas e organizações de desenvolvimento e
pesquisa têm trabalhado em associação para a criação de redes
de ...
... Tendo em vista isso, surgiram as grades computacionais!
Grade computacional é um novo conceito que explora as poten-
c...
... Para utilizar esse modelo de sistema são necessários
diversos protocolos, padrões e ferramentas.
8
Introdução
Computaç...
O que é Globus Toolkit?
Agora simmm, vocês podem perguntar...
9
Introdução
Globus Toolkit
Como dito anteriormente,
“... Para utilizar a computação em grade são necessários
diversos protocolos, padr...
Buscando o desenvolvimento de padrões comuns, esses parceiros:
Vêm desenvolvendo um conjunto de especificações técnicas e
...
• O Globus é considerado um padrão para computação em grade!
• Teve início em 1997, liderado pelo pesquisador Ian Forster....
Arquitetura do Globus Toolkit
Somos engenheiros, mas vamos falar um pouco de
arquitetura, huaha...
(ok, não teve tanta gra...
Arquitetura do Globus Toolkit
14
Arquitetura
• A arquitetura do Globus Toolkit 4 é com-
posta por diversos componentes de ...
Globus Toolkit: Segurança
• Os componentes de segurança do GT4 implementam protocolos
para proteção de mensagens, autentic...
Globus Toolkit: Gerenciamento de Dados
• Os componentes dessa categoria implementam desde serviço de
alto desempenho para ...
Globus Toolkit: Gerenciamento de Execução
• O GRAM é o componente básico do GT4 para submeter,
monitorar e controlar taref...
Globus Toolkit: Serviços de Informação
• São serviços que permitem que o usuário obtenha informações
sobre os recursos da ...
Globus Toolkit: Construção de Serviços
• O GT4 inclui software para possibilitar o desenvolvimento de
componentes que impl...
Hello World!
20
Hello World!
Instalação do Globus Toolkit
Existem 2 tipos de distribuição:
1. Distribuição binary
• Construir uma gride;
• Desenvolver ...
Hello World, que nada...
#CarlosXatiado
22
Hello World!
23
Hello World!
Hello World!, que nada...
24
Hello World!
Hello World!, que nada...
Criação e Execução de uma APP
25
Hello World!
Rapidinho...
O usuário...
1. Programa a sua aplicação distribuída utilizando ferramentas de
desenvolvimento de aplicações (dentre elas,...
O escalonador de aplicação de recursos da grade...
3. Realiza uma descoberta de recursos e suas características usando o
s...
6. O escalonador de aplicação escalona e envia as tarefas para os
escalonadores de recursos, responsáveis pelos recursos e...
29
Visualizandootodo...
Hello World!
Criação e Execução de uma APP
Afinal, o que dá pra fazer
com o Globus?
Depois de blá-blá-blá, a pergunta que não quer calar é...
30
Estudos de Caso
O que deve ser feito?
• Cadastrar e gerar um certificado a cada usuário do sistema;
• Para, quando o usuário fizer login, ...
E como ele faz isso?
Tam dam dam daaaaammm, ele usa o PURSE.
PURSE é uma solução integrada do Globus.
Ele fornece uma inte...
O PURSE é usado da seguinte maneira:
1. É criada uma interface web para cadastro dos usuários;
2. Quando uma conta é criad...
Passos do usuário e do sistema:
1. O usuário preenche o formulário de cadastro;
2. O administrador do ESG recebe o pedido ...
E o resultado? Simples e eficiente...
35
Estudos de Caso
ESG – Segurança/Autenticação
E o resultado?
36
Estudos de Caso
ESG – Segurança/Autenticação
• A simulação foi realizada utilizando Nektar (SW desenvolvido
pela universidade) e foi a primeira simulação de alto
desem...
Esta imagem mostra a velocidade (setas vermelhas) e pressão (cor super-
ficial) dentro de uma estrutura arterial ramificad...
• Os cientistas simularam abalos sísmicos calculando o efeito das
ondas de choque que se propagam através de várias camada...
Esta imagem mostra movimento de terra de San Joaquin Valley CA para o México,
através da bacia de Los Angeles, momentos de...
• Os físicos utilizaram o Globus Toolkit para aproveitar o poder
de múltiplos supercomputadores para simular os efeitos
gr...
• Acelerador de partícula:
• 7 Tev (prótons);
• 574 Tev (nuclear chumbo).
• Criado pelo CERN (Organização Eu-
ropeia para ...
Algumas curiosidades:
• Subsolo, 27 quilômetros de circunferência.
• Frio:
• Maior sistema criogênico do mundo;
• 1.9 kelv...
Stephen Hawking acredita que a
“Partícula de Deus” pode destruir o universo. :o
44
Estudos de Caso
CERN - Grande Colisor d...
Alguns dados sobre o projeto e a rede:
• 700MB por segundo;
• 15 petabytes por ano;
• Gravados em CD, torre de 20km;
• 100...
• Camada 0:
• Sistema de computação do CERN;
• Processa as informações e as divide em porções para as demais camadas.
• Ca...
Estudos de Caso
CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC)
E assim é como funciona o LHC:
48
Bem, é isso.
Apostamos que vocês têm dúvidas, então...
Façam perguntas.Ou não, rs.
Obrigada! Obrigado!
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Globus Toolkit

423 visualizações

Publicada em

Os slides dão uma visão geral do que é o Globus Toolkit, da sua arquitetura e do seu uso.
Ah, a propósito, o Globus é considerado um padrão para computação em grade!

Publicada em: Tecnologia

Globus Toolkit

  1. 1. André Luis | Carlos Filho | Fabio Pires | Gabriel Gamaniel Juliane Silva | Marcelo Pacheco | Wallace Duarte Globus Toolkit
  2. 2. Agenda Vamos falar sobre Globus Toolkit... 1. Introdução 2. Arquitetura 3. Hello World! 4. Estudos de Caso 2
  3. 3. O que ser Globus Toolkit? 3 Introdução
  4. 4. ... Antes, a gente precisa saber o que é Computação em Grade. O que é Globus Toolkit? 4 Introdução
  5. 5. Computação em Grade • Altos custos envolvendo o processamento de um grande volume de dados em super computadores dedicados; • Constante melhoria e desenvolvimento de projetos computacionais. Os tópicos acima nos trouxeram a ideia do uso de computadores pessoais independentes interconectados em rede como forma de processamento de dados. 5 Introdução
  6. 6. • Governos, empresas e organizações de desenvolvimento e pesquisa têm trabalhado em associação para a criação de redes de “super computação”. • Essas redes podem oferecer um gama de recursos através de cada computador conectado. 6 Introdução Computação em Grade
  7. 7. ... Tendo em vista isso, surgiram as grades computacionais! Grade computacional é um novo conceito que explora as poten- cialidade das redes de computadores, com o objetivo de: • Disponibilizar camadas virtuais que permitam ao usuário o acesso a aplicações mais exigentes; • Aderir a comunidades virtuais de grande escala e com uma grande diversidade de recursos. 7 Introdução Computação em Grade
  8. 8. ... Para utilizar esse modelo de sistema são necessários diversos protocolos, padrões e ferramentas. 8 Introdução Computação em Grade
  9. 9. O que é Globus Toolkit? Agora simmm, vocês podem perguntar... 9 Introdução
  10. 10. Globus Toolkit Como dito anteriormente, “... Para utilizar a computação em grade são necessários diversos protocolos, padrões e ferramentas”. 10 Introdução
  11. 11. Buscando o desenvolvimento de padrões comuns, esses parceiros: Vêm desenvolvendo um conjunto de especificações técnicas e ferramentas de software para esta finalidade, que é o Globus. 11 Introdução Globus Toolkit
  12. 12. • O Globus é considerado um padrão para computação em grade! • Teve início em 1997, liderado pelo pesquisador Ian Forster. • E, até hoje, chama atenção de grandes empresas, como a IBM. Seu objetivo é baseado no desenvolvimento de protocolos padrões para permitir a interopera- bilidade entre as infraestruturas. 12 Introdução Globus Toolkit
  13. 13. Arquitetura do Globus Toolkit Somos engenheiros, mas vamos falar um pouco de arquitetura, huaha... (ok, não teve tanta graça :p) 13 Arquitetura
  14. 14. Arquitetura do Globus Toolkit 14 Arquitetura • A arquitetura do Globus Toolkit 4 é com- posta por diversos componentes de SW. • Esses componentes estão nas 5 categorias: 1. Segurança; 2. Gerenciamento de dados; 3. Gerenciamento de execução; 4. Serviços de informação; 5. Construção de serviços.
  15. 15. Globus Toolkit: Segurança • Os componentes de segurança do GT4 implementam protocolos para proteção de mensagens, autenticação e delegação. • Por default, todo usuário e recurso computacional possui uma credencial de chave pública. 15 Arquitetura
  16. 16. Globus Toolkit: Gerenciamento de Dados • Os componentes dessa categoria implementam desde serviço de alto desempenho para transferência de arquivos até acesso e integração de dados resistentes em banco de dados relacionais. • GridFTP, RFT, RLS, OGSA-DAI, DRS. 16 Arquitetura
  17. 17. Globus Toolkit: Gerenciamento de Execução • O GRAM é o componente básico do GT4 para submeter, monitorar e controlar tarefas em computadores remotos. • Enquanto que o gerenciamento de espaço é responsabilidade do componente WMS. 17 Arquitetura
  18. 18. Globus Toolkit: Serviços de Informação • São serviços que permitem que o usuário obtenha informações sobre os recursos da grade. • Index Service, Trigger Service. 18 Arquitetura
  19. 19. Globus Toolkit: Construção de Serviços • O GT4 inclui software para possibilitar o desenvolvimento de componentes que implementem interfaces para serviços Web. 19 Arquitetura
  20. 20. Hello World! 20 Hello World!
  21. 21. Instalação do Globus Toolkit Existem 2 tipos de distribuição: 1. Distribuição binary • Construir uma gride; • Desenvolver aplicações usando as bibliotecas já prontas. 2. Distribuição source • Fazer mudança no código do Globus; • Solucionar erros encontrados no código fonte. 21 Hello World!
  22. 22. Hello World, que nada... #CarlosXatiado 22 Hello World!
  23. 23. 23 Hello World! Hello World!, que nada...
  24. 24. 24 Hello World! Hello World!, que nada...
  25. 25. Criação e Execução de uma APP 25 Hello World! Rapidinho...
  26. 26. O usuário... 1. Programa a sua aplicação distribuída utilizando ferramentas de desenvolvimento de aplicações (dentre elas, o Globus Toolkit); 26 Hello World! Criação e Execução de uma APP 2. Especifica os seus requisitos de QoS (memória, SO,...); 2. Submete sua aplicação ao escalonador de aplicação da grade;
  27. 27. O escalonador de aplicação de recursos da grade... 3. Realiza uma descoberta de recursos e suas características usando o serviço de informação da grade; 27 4. Identifica a disponibilidade dos recursos por meio de uma busca em um diretório de mercado da grade; 5. Identifica uma lista fornece- dores de recursos. Então, sele- ciona os melhores; Hello World! Criação e Execução de uma APP
  28. 28. 6. O escalonador de aplicação escalona e envia as tarefas para os escalonadores de recursos, responsáveis pelos recursos escolhidos; 7. O agente local do usuário no recursos executa e monitora a tarefa e retorna os resultados para o escalonador; 8. O escalonador de aplicação coleta os resultados e repassa para o usuário. 28 Hello World! Criação e Execução de uma APP
  29. 29. 29 Visualizandootodo... Hello World! Criação e Execução de uma APP
  30. 30. Afinal, o que dá pra fazer com o Globus? Depois de blá-blá-blá, a pergunta que não quer calar é... 30 Estudos de Caso
  31. 31. O que deve ser feito? • Cadastrar e gerar um certificado a cada usuário do sistema; • Para, quando o usuário fizer login, o seu certificado ser usado para acessar os recursos do ESG. ESG – Segurança/Autenticação 31 Estudos de Caso ESG (Earth System Grid) usa o Globus para autentica- ção dos usuários. Detalhe, o sistema só possui alguns milhões de usuários;
  32. 32. E como ele faz isso? Tam dam dam daaaaammm, ele usa o PURSE. PURSE é uma solução integrada do Globus. Ele fornece uma interface web para cadastro e autenticação do usuário e muito mais. “Lembre-se o globus é um kit de soluções”. #IgualAoBombril 32 Estudos de Caso ESG – Segurança/Autenticação
  33. 33. O PURSE é usado da seguinte maneira: 1. É criada uma interface web para cadastro dos usuários; 2. Quando uma conta é criada, um certificado é gerado para essa conta, através do CA simples e Myprox; 3. Cada conta, com seus respectivos certificados, é armazenada no bando de dados; 4. Quando o usuário faz login, o certificado é associado a ele, através do serviço myprox. 33 Estudos de Caso ESG – Segurança/Autenticação
  34. 34. Passos do usuário e do sistema: 1. O usuário preenche o formulário de cadastro; 2. O administrador do ESG recebe o pedido de cadastro, valida e faz um pedido de um certificado para CA; 3. O certificado é gerado e armazenado no servidor Myprox; 4. Um email é enviado para o usuário, informando que sua conta foi ativada; 5. O usuário faz login e o certificado do usuário é validado; 6. O usuário acessa (ou não) os serviços da grid. 34 Estudos de Caso ESG – Segurança/Autenticação
  35. 35. E o resultado? Simples e eficiente... 35 Estudos de Caso ESG – Segurança/Autenticação
  36. 36. E o resultado? 36 Estudos de Caso ESG – Segurança/Autenticação
  37. 37. • A simulação foi realizada utilizando Nektar (SW desenvolvido pela universidade) e foi a primeira simulação de alto desempenho a executar de forma distribuída utilizando sistemas em vários sites TeraGrid. Brown – Simulador de Fluxo de Sangue 37 Estudos de Caso A Universidade de Brown usa o Globus para simular o fluxo de sangue através das artérias humanas.
  38. 38. Esta imagem mostra a velocidade (setas vermelhas) e pressão (cor super- ficial) dentro de uma estrutura arterial ramificado, tridimensional. 38 Estudos de Caso Brown – Simulador de Fluxo de Sangue
  39. 39. • Os cientistas simularam abalos sísmicos calculando o efeito das ondas de choque que se propagam através de várias camadas de um modelo geológico. 40 TB de dados por execução de simulação. SCEC – Simulador de Terremotos 39 Estudos de Caso O Centro de Terremotos do Sul da Califórnia utiliza o Globus para simular terremotos e seus dados.
  40. 40. Esta imagem mostra movimento de terra de San Joaquin Valley CA para o México, através da bacia de Los Angeles, momentos depois de uma ruptura simulada. Azul e lobos vermelhos retratam movimento em direções opostas causadas por ondas de choque ao longo da falha. 40 Estudos de Caso SCEC – Simulador de Terremotos
  41. 41. • Os físicos utilizaram o Globus Toolkit para aproveitar o poder de múltiplos supercomputadores para simular os efeitos gravitacionais de colisões de buracos negros. • A equipe, que inclui pesquisadores da Argonne National Laboratory, da Universidade de Chicago, da Northern Illinois University e do Instituto Max Planck de Física Gravitacional foi premiada com um prestigiado prêmio Gordon de Bell pelo trabalho. 41 Estudos de Caso SCEC – Simulador de Terremotos
  42. 42. • Acelerador de partícula: • 7 Tev (prótons); • 574 Tev (nuclear chumbo). • Criado pelo CERN (Organização Eu- ropeia para a Pesquisa Nuclear): • Demora de 30 anos para contruir; • Investimento de 14,5 bilhões. CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) 42 Estudos de Caso
  43. 43. Algumas curiosidades: • Subsolo, 27 quilômetros de circunferência. • Frio: • Maior sistema criogênico do mundo; • 1.9 kelvin (-271,3 °C); • Espaço sideral (- 270.5 °C). • 120MV para funcionar: • Consumo de120 mil casas; • Custo de 60 milhões para funcionar. 43 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC)
  44. 44. Stephen Hawking acredita que a “Partícula de Deus” pode destruir o universo. :o 44 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC)
  45. 45. Alguns dados sobre o projeto e a rede: • 700MB por segundo; • 15 petabytes por ano; • Gravados em CD, torre de 20km; • 100 mil dvd; 45 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC)
  46. 46. • Camada 0: • Sistema de computação do CERN; • Processa as informações e as divide em porções para as demais camadas. • Camada 1: • 12 locais divididos entre países do CERN; • Conexão com link dedicado. 10 gigabytes; • Processa e despacha as informações. • Camada 2: • 100 locais (universidades e instituições científicas); • Conexão convencional; • Devolvem os dados processados. 46 Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC)
  47. 47. Estudos de Caso CERN - Grande Colisor de Hadrons (LHC) E assim é como funciona o LHC:
  48. 48. 48 Bem, é isso. Apostamos que vocês têm dúvidas, então... Façam perguntas.Ou não, rs. Obrigada! Obrigado!

×