Architektur

Die Architektur einer Grid-Umgebung wird in der Open Grid Services Architecture (OGSA) beschrieben. Grid-Dienste verstehen sich danach als eine Weiterentwicklung von Webdiensten. Sie orientieren sich an dem Prinzip der Serviceorientierten Architektur (SOA). Bei einer SOA befinden sich die einzelnen EDV-Komponenten (Server, Anwendungen etc.) auf der untersten Betrachtungsebene und werden in den darüberliegenden Betrachtungsebenen als "Orchester" zu logischen Diensten zusammengefasst, die über standardisierte Schnittstellen ansprechbar sind. Webdienste bieten solche standardisierten Schnittstellen für Client-Server Anwendungen über internetbasierte Protokolle an. Über die Web Services Description Language (WSDL) werden alle notwendigen Informationen zum Zugriff auf den angebotenen Dienst plattformunabhängig und maschinenlesbar beschrieben. Clientanwendung und Serverdienst kommunizieren anschließend über das SOAP-Netzwerkprotokoll miteinander, um Daten auszutauschen und Programme zu starten. Die Grid Architektur übernimmt dieses Prinzip und fordert zusätzlich Grid-spezifische Infrastrukturerweiterungen für die beteiligten Webdienste. Die so entstandenen Grid-Dienste bilden die Komponenten, aus denen sich die Grid-Architektur zusammensetzt:

  • Execution Management Komponenten sind verantwortlich für die Auswahl einer passenden Ressource für eine Grid-Anwendung, die Vorbereitung, den Start und die Steuerung der Anwendung.
  • Datenmanagement Komponenten regeln den Zugriff auf Daten innerhalb des Grids, den Transport von Daten innerhalb des Grids, die Verfügbarkeit und Sicherheit der Daten, den Verbund und die Transformation von Daten innerhalb des Grids sowie die Bereitstellung der zugehörigen Metadaten.
  • Ressourcen Management Komponenten sind verantwortlich für das Management von physikalischen und logischen Ressourcen, Reservierungen von Ressourcen innerhalb des Grids und das Management der Grid-Infrastruktur.
  • Sicherheitskomponenten regeln die Autorisierung und Authentisierung zwischen Nutzern und Grid-Komponenten und zwischen Grid-Komponenten untereinander, die Vertrauenswürdigkeit und Integrität des Datenaustausches, die Verteilung von Verantwortlichkeiten, die Missbrauchserkennung und die Abwehr von Missbrauch.
  • Self-Management Komponenten beschäftigen sich mit der automatischen Konfiguration, Fehlerbehebung und Optimierung von Grid-Komponenten und Anwendungen.
  • Informationsdienste sind verantwortlich für die Veröffentlichung und Pflege von aktuellen Informationen über den Zustand und die Verfügbarkeit von Grid-Anwendungen und Ressourcen.

Die OGSA wurde vom Open Grid Forum (OGF) entwickelt und fortgeschrieben. Bei dem OGF handelt es sich um eine Gemeinschaft von Nutzern, Entwicklern und Firmen, die sich um die Standardisierung von Grid-Technologien bemüht. Die aktuelle OGSA Version 1.5 ist unter http://www.ogf.org/documents/GFD.80.pdf beschrieben.