広域分散アプリケーション特論
2005前期 月曜 ３時限 ２１世紀交流プラザ２Ｆ講義室担当 青柳 睦aoyagi@cc.kyushu-u.ac.jp
４月１8日（月）講義の内容，成績評価方針(再掲)Grid Computingの概要（先週の復習と続き・・）
グリッド歴史：これまでの経緯と最近の動向

講義の内容

グリッドの概要
Ｇｒｉｄコンピューティングとは ■サイエンス分野での利用■ビジネス分野での利用■

計算科学の概論■

主要なシミュレーション手法

サイエンスＧｒｉｄ ＮＡＲＥＧＩ
Globus, Unicoreの現状 ■NAREGIミドルウエア概要■連成計算とその類型化■

テーマ 考え中・・・

講義資料はWebで公開
server-500.cc.kyushu-u.ac.jp

レポートの提出先
aoyagi@cc.kyushu-u.ac.jp
 Subject: 広域分散アプリ＃＃は課題番号 本文：学籍番号，氏名，専攻
レポート(PS, PDF, Word,添付可)

メールSubjectには必ず「広域分散アプリ(#課題番号)」と記入してメールしてください．

成績評価
出席点 ６割 レポート ４割
 前期末試験なし
Grid Computingの歴史(1)Grid Computingの歴史（サイエンスグリッドを中心として発展） １９７０年代
US ARPANET（後にInternetに発展）によるIlliacIV（イリノイ大学）の遠隔利用〜56Kbps
 １９８０年代
NSF−NETによるスーパーコンピュータ網の形成・・
SDSC(カリフォルニア大学サンディエゴ校），イリノイ大学（NCSA)，コーネル大学（TheoreticalPhysics Center),プリンストン大学(Von NeumannCenter) → National Machine Room 〜1.5Mbps
Grid Computingの歴史(2)

1990年代 (まだ・・サイエンスグリッド中心)
NASA, NSF スーパーコンピュータ予算の縮小
 米国政府の高速ネットワーク構想, スパコンの共同利用
 世界的に見ても数の少ない特殊で高価な実験装置(粒子加速器、放射光設備、超高電圧電子顕微鏡)・観測装置(巨大光学／電波望遠鏡)から創り出される膨大な量のデータへのアクセス要求が増大

主なプロジェクトI-Way
 GUST

次の節「サイエンス分野へのＧｒｉｄの応用」で紹介する予定

Grid Computingの歴史(３)

2000年以降標準化の動きが加速(GGF)（→次ページ） ＯＧＳＡへ そして・・今後たぶんビジネス分野への応用がカギ( 2002年GGF4 トロントで ＩＢＭとGlobus チームが共同提案 ）

主なプロジェクト
CERNのLarge Hadron Collider計画
 NSFのTeraGrid計画
 欧州のEuroGrid計画→e-Infrastructureへ 日本のSuperSINET計画， NAREGI計画
グリッド技術の標準化(GGF)
Global Grid Forumが唯一の国際的標準化団体として活動中フォーラム規格を目指す

GGFは３つのグリッド関連活動を合流して設立（2001年）
Grid Forum （米国）
 eGrid（欧州） アジア太平洋ApGrid Partnership ７つのエリアで，現在，５０以上のWG/RG

複数のGGF Document （仕様書）が公開されており，さらに100以上の仕様書が検討中

GGFの歩み ‐ 事実上の国際的標準化団体
年

2000

2001
GGFの誕生Grid Forum(アメリカ）
eGrid(ヨーロッパ)
Asia-Pacific が結合

GGF

2002
IBMとGlobusチームがOGSAを発表

2003

2004

2005

GGF13,ソウル
アジアで初開催

GGF14,シカゴ

GGF1, アムステルダム

GGF4, トロント
GGF7, 東京 GGF10,ベルリン
GGF2, ワシントン GGF5,エジンバラ GGF8, シアトル GGF11,ハワイ
GGF9, シカゴ
GGF6, シカゴ
GGF3, イタリア
GGF12,ブリュッセル

GGF OGSA/OGSI 仕様進む・・
1000

OGSA̲ggf/WSRF̲oasis 共同提案へ

参加者数

800
600
400200
0 GGF1 GGF2 GGF3 GGF4 GGF5
GGF6 GGF7 GGF8 GGF9’01/3 ’01/7 ’01/10 ’02/2 ’02/7 ’02/10 ’03/3 ’03/7 ’03/10

Plenary, Tutorialのない開催

GGFの構造と 日本からの貢献
GFAC
村岡洋一（早大）

GFSG, GROC
松岡聡（東工大）

GGF Market
Awareness Committee

GMAC,GROC
関口智嗣（産総研）

NEC, 富士通, 日立などから多くの co-chairs,書記など参加

ＯＧＳＡ ＷＧ
岸本光弘（富士通研）
Source http://www.ggf.org

幅広くグリッド技術領域をカバー

７つのエリア









Working Groups （cf. IETF）


プロトコルや仕様書の作成

Research Groups （cf. IRTF ）Applications, Programming Models, Environments
Architectures
Data
Grid Security
Information Systems and Performance
Peer-to-Peer
Scheduling and Resource Management

広範囲なトピックに焦点を当て、技術的に探求

BOF (Birds of a Feather・・一種の準備会)

新しいグループ設立のための準備ミーティング
ADによりCharter、Chairが承認され、次のGGFから開始

GGF ドキュメントのタイプ
GGF Document（GFD）
 Grid Working Drafts（GWD）


Informational or Experimental


Purpose: To Inform the community

Example: Document an approach that proved to be a dead end
 Example: Document results of interoperability tests
 Example: Document an implementation of a protocol or specificationCommunity PracticePurpose: To Influence the community

Example: GGF processes Example: Best Practices for grid operations, support, other procedures

Recommendations Track

Purpose: Define a standard

Example: Protocol definition
 Example: Object specification

詳細はGGF Websiteを参照

標準ドキュメント（GFD-R）までのフロー
ＡＩＳＴ グリッド研究センターの関口氏よりWG設立提案（Charter, Co-chairsなど）
再検討

WGがGFD-Eドキュメン
トをつけて、GDF-R.Pを
Area Directorに提出

BOF承認（GFSG）

GridRPC-WG
WG設立
BOFミーティ
ング開催

Area DirectorとEditorによるレビュー

レビュー（Area Director）
レビュー（GFSG）

個人またはGGF以外のグループがEditorにドラフト提出

仕様ドキュメント作成

WG Chairへコメントを返却

GWDとして提案型標準のレビュー

WGのChairがドラフトを提出

GFSGに提出（Area Director)
パブリックコメント要求（60日間）

ドラフトレビュー（Editor）
ドラフトを返却

適当なWG，RGへドラフト検討依頼

GFSGへドラフト提出

GFSGによるコメント要求（15日間）

コメントレビュー（Editor）
ドラフトを返却

パブリックコメン
ト要求（4ヶ月）

レビュー総括（AreaDirector）
レビュー（GFSG）
WG Chairへコメントを返却

コメントレビュー（Editor）
レビュー総括（GFSG）

GFD-R.Pとして提案（Editor)
GWD : Grid Working Document
GFD : Grid Forum Document

グリッド標準GFD-R
として公開

GGFと連携する他の標準化組織
IETF (Internet Engineering Task Force)

ネットワークのソフト ハード技術全般 (RFC で有名)

OASIS (Organization of Advancement of Structured Information Standards)
Webサービス関連技術
 ★★OGSIの改版(WSRF)に関する共同声明(2004/1)
 http://www.gridforum.org/L_News/ggf-oasis.pdf


DMTF (Distributed Management Task Force)
標準管理モデル 包括的なパートナーシップに関する共同声明(2003/4/29)
 http://www.dmtf.org/newsroom/releases/2003_04_29


W3C (World Wide Web Consortium)XMLやSOAPなどinternetの技術

OGSAの動向： OGSA 1.0(2004.Jun) → OGSA 2.0 (Sept. 2005)
with WSRF

GridとWSRF ‐ Ian Foster のスライドから
Grid GT1
当初はアプ
リケーショ
ン/技術的にはかけ離れていた

Web

GT2

OGS
I

収束が進む

HTTP?
,
WSDL
WS-*2,L
DSW
WSDM

GridとWSRF ‐ Ian Foster のスライドから

Grid GT1
当初はアプ
リケーション/技術的にはかけ離れていたWeb

GT2

OGSI

収束が進む

HTTP

WSRF,WSDL
WS-*2,L
DSW
WSDM

WSRFにより、グリッドとWebコミュニティが共通のベース上で開発を進められるＧｒｉｄの動向 今後・・
社会インフラとしてのGridサービス
将来

丸山先生 レクチャー（夏の学校）より



ビジネスプ
ロセス統
合技術からの影響

BPEL4WS ：Business Process Execution
Language for Web Services

サービスのネットワークとしてのGridへ

http://www-306.ibm.com/software/solutions/webservices/pdf/WSFL.pdf より

対立するグリッド標準化団体、IBMとオラクルの代理戦争か

http://www.atmarkit.co.jp/news/200404/28/grid.html


米IBMのVice President, Grid Computing Sales
and Business Development アルバート・バン
シャフト（Albert Bunshaft）氏は4月27日、イベン
ト『Grid World 2004』（主催：IDGジャパン）で講演し、オラクルなどが設立したグリッド・コンピューティングの商用利用を目指す新組織「エンタープライズ・グリッド・アライアンス」（EGA）について、「先ごろグリッドにかかわる新しい団体が発表されたが、何を持ってグリッドのスタンダードを推奨していくのか。標準化の基盤を崩すことは許されない」と述べ、暗に批判した。

グリッドの階層構造(1)
第一層 計算機資源等，インフラ
ハードウエア，ストレージ，センサー，OS，通信基盤・・・・
 第二層 共通サービス層
広域セキュリティー基盤，分散スケジューリング，分散リソース管理，広域ネットワークにおける高速通信技術
 第三層 上位ツール
分散プログラミングツール，可視化，PSE，ワークフローツール
 第四層 アプリケーション層( ←NAREGIにおける私の担当)
分散スーパコンピューティング，データ集約型，オンデマンド型，高性能計算，協調研究型のアプリケーション
グリッドの階層構造(２)第二層 （共通サービス層）の標準化


Globus Tool Kit, UNICORE, …(OGSA準拠へ)
分散セキュリティー環境
 分散リソース管理 分散スケジュール管理

OGSAサービスとWebサービスの統合化へ


GGF （2004, Jan, ベルリン) そしてGlobusWorld2004 (Jan, サンフランシスコ）
少し余談を→【Stateful と Stateless 】

グリッドの階層構造(3) NAREGIの例
ﾅﾉﾃｸｼﾐｭﾚｰｼｮﾝのｸﾞﾘｯﾄﾞへの対応
ﾅﾉﾃｸｼﾐｭﾚｰｼｮﾝのｸﾞﾘｯﾄﾞへの対応
ﾊﾟｯｹｰｼﾞﾝｸﾞ、統合化

ｸﾞﾘｯﾄﾞ
ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾐﾝｸﾞ-ｸﾞﾘｯﾄﾞRPC-ｸﾞﾘｯﾄﾞMPI

ｸﾞﾘｯﾄﾞ可視化

ｸﾞﾘｯﾄﾞ PSE

ｸﾞﾘｯﾄﾞ ﾜｰｸﾌﾛｰ
ｽｰﾊﾟｰｽｹｼﾞｭｰﾗ

課金情報
モニタリング（Globus,Condor,UNICOREÎOGSA)
グリッドVM
ﾈｯﾄﾜｰｸ通信基盤、性能評価、ｾｷｭﾘﾃｨ･認証
スーパSINET
国立情報学研究所

分子科学研究所

研究協力機関計 算 資 源その他

ＮＡＲＥＧＩグリッド研究開発推進拠点 研究項目
１） グリッド環境における資源管理 ・・・・・・・・・・・・ WP-１
松岡（東工大）、河野（電通大）、合田（東工大）

２） グリッドプログラミング環境 ・・・・・・・・・・・・・・・・ WP-２
関口（産総研）、石川（東大）

３） グリッドアプリケーション環境 ・・・・・・・・・・・・・・ WP-３
三浦（国情研）４） グリッドソフトウェア統合・運用技術 ・・・・・・・・・ WP-４
三浦（国情研）５） グリッド対応ネットワーク通信基盤 ・・・・・・・・・・ WP-５
下條（阪大）、尾家（九工大） 、今瀬（阪大）

６） ナノシミュレーションのグリッド化 ・・・・・・・・・・・ WP-６
青柳（九大）

Stateful と Stateless

Grid Community と Web Community

Grid serviceは「状態(state)」を持つが，Web は状態を(少なくともクライアント＆HTTPサーバには)持たない

Web service も周辺アーキテクチュアとの親和性を考慮した標準化が進展(e.g. XML, XML Schema,SOAP, WSDL, WS-Security, etc)
 両者の目標は Service-Oriented Architecture の標準化
 WSRF (Web service Resource Framework)へ一本化
サービスのネットワークとしてのGrid経済産業省『技術戦略マップ』(2005年3月30日） 情報通信分野より
http://www.meti.go.jp/press/20050330012/20050330012.html

次回（４月25日）はサイエンス分野でのグリッドの利用について紹介する予定

レポート課題＃１も 出す予定・・