Gestión de datos y otros servicios en GRID

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1 CURSO CLUSTERS & GRID COMPUTING EN ENTORNOS DE SOFTWARE LIBRE Gestión de datos y otros servicios en GRID Guillermo Losilla Anadón 28, 29 y 30 de Noviembre 2005

2 Indice Gestión de datos en Globus Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Otros servicios grid Resumen y referencias de interés

3 Gestión de datos en Globus Servicios grid relacionados con la gestión de datos en Globus Toolkit 4: The Globus Toolkit 4 tutorial

4 Gestión de datos en Globus Los servicios del grupo Data Management de Globus permiten la localización, transferencia y gestión de datos a través de una infraestructura grid Se dividen en 2 categorías: Movimiento de datos: gridftp RFT (Reliable File Transfer Service) Replicación de datos: RLS (Replica Location Service) DRS (Data Replication Service)

5 Gestión de datos en Globus GridFTP Permite la transferencia de ficheros usando gsiftp, una versión securizada del clásico protocolo FTP (GridFTP= GSI + FTP) Permite acceder a los datos localizados en: sistemas de ficheros locales o externos con un interfaz POSIX-compliant (discos locales, importados por NFS, Samba...) accesibles desde el nodo en el que corre el servidor GridFTP otros sistemas de almacenamiento con interfaz no POSIX que dispongan de un interfaz de integración DSI (Data Storage Interface) para Globus. Ejemplos: HPSS, SRB, NeST...

6 Gestión de datos en Globus GridFTP No está implementado como WS Gran eficiencia (especialmente con ficheros grandes) Globus incluye una implementación del servidor (globus-gridftp-server), un cliente (globus-urlcopy) y una completa API para desarrollo

7 Gestión de datos en Globus RFT (Reliable File Transfer Service): Servicio que permite programar transferencias gsiftp (por debajo utiliza GridFTP) Mayor tolerancia a fallos (usa una base de datos para guardar en memoria persistente las transferencias que se han programado) WSRF-compliant Utilizado por WS GRAM para el staging de ficheros

8 Gestión de datos en Globus RLS (Replica Location Service) Permite la gestión (registro y localización) de réplicas de ficheros en los distintos puntos de almacenamiento (GridFTP servers) dentro de un entorno grid Servicio distribuido (varios RLS servers) Conceptos de nombre de fichero lógico y nombre de fichero físico: La misión de RLS es mantener el mapeo entre nombres de ficheros lógicos y la localización de las distintas réplicas (nombre físico) Globus incluye servidor, cliente CLI y API de desarrollo

9 Gestión de datos en Globus Otros servicios incluidos en Globus (contribs): DRS (Data Replication Service) Servicio de alto nivel que integra la copia y réplica de ficheros Combina RLS + RFT OGSA-DAI Servicio que permite incorporar bases de datos (relacionales & XML) como fuentes de datos del grid Permite consultas SQL & XPath

10 Indice Gestión de datos en Globus Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Otros servicios grid Resumen y referencias de interés

11 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Large Hadron Collider (LHC) Proyecto científico para construir el mayor acelerador de partículas del mundo Está siendo construido por el CERN en Ginebra (Suiza) 27 km de diámetro, varias decenas de metros bajo tierra, operando alrededor de -300ºC 4 detectores (cada uno corresponde a un experimento distinto): ATLAS, CMS, ALICE & LHCb Se espera que empiece a operar en 2007

12 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG

13 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG

14 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Para qué va a servir el LHC? permitirá acelerar partículas a muy altas energías para posteriormente producir colisiones entre las mismas dichas colisiones permitirán identificar los componentes de las partículas, crear otras nuevas, estudiar las interacciones entre las mismas y reproducir un escenario similar al existente en el momento en el que se generó el universo. especial interés en encontrar la partícula de Higgs, componente fundamental del Modelo Estándar de Física de Partículas los científicos esperan obtener respuestas a preguntas del tipo de Cómo nació el universo? Cuál es el origen de la materia? Cuál es la naturaleza de la antimateria?

15 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Reto computacional que supone el LHC: Cuando el acelerador esté operativo, cada segundo se producirán 40 millones de colisiones, de las cuales sólo 100 serán de interés El registro de cada colisión en formato digital se estima que ocupará 1MB 1010 colisiones registradas anualmente Información generada cada año: 10 PetaBytes!!!» 1 PetaByte = GigaBytes

16 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Dónde almacenar 10 PetaBytes anuales de manera que puedan ser procesados y analizados a posteriori por centenares de científicos distribuidos geográficamente por todo el mundo? Solución: el GRID responde a todas las necesidades del LHC nace el proyecto LCG ( LHC Computing Grid ) actualmente la infraestructura de LCG está integrada en EGEE

17 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Distribución de los datos del LHC: Distribución jerárquica en tiers o capas Una primera copia de seguridad se realizará en el CERN, único centro tier-0 Tras un procesado inicial, los datos viajarán a diversos centros tier-1, donde serán almacenados en condiciones especiales antes de ser transferidos a centros tier-2 y tier-3 donde serán accedidos por los científicos Cada experimento del LHC tiene su propia V.O. en EGEE

18 Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG El proyecto tiene programados tests intensivos para probar la infraestructura de LCG: data & service challenges GridFTP Monitor para Service challenge 3

19 Indice Gestión de datos en Globus Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Otros servicios grid Resumen y referencias de interés

20 Otros servicios grid Servicios de información en Globus Toolkit 4: The Globus Toolkit 4 tutorial

21 Otros servicios grid Los servicios de información se utilizan para indexar, publicar y buscar información relativa a los recursos y servicios disponibles en cada nodo del Grid Son utilizados por el resto de servicios de Globus que publican información a través de ellos Son la base para otros servicios de monitorización y accounting

22 Indice Gestión de datos en Globus Ejemplo de gestión de datos: el caso LCG Otros servicios grid Resumen y referencias de interés

23 Resumen 1. Globus proporciona diversos servicios para la gestión de datos en el grid que se agrupan en dos categorías: transferencia y réplica de datos, siendo GridFTP y RLS los más representativos respectivamente 2. LCG es la infraestructura grid creada para almacenar y procesar los datos que generará el acelerador LHC 3. Los servicios de información permiten dar a conocer al mundo exterior, el nombre y estado de los recursos presentes en un nodo del Grid

24 Referencias de interés Documentación Data Management services en Globus Toolkit 4.0: Proyecto LHC: Proyecto LCG: Documentación Information services en Globus Toolkit 4.0:

25 ANEXO: Ejercicios prácticos sesión Gestión de datos y otros servicios en GRID 1. GridFTP: 1.1 Enviar un fichero usando globus-url-copy: globus-url-copy gsiftp://host/home/user/curso/copia file:///home/user/curso/data 1.2 Recuperamos el mismo fichero: globus-url-copy file:///home/guillermo/curso/data gsiftp://host/home/user/curso/copia_recuperada 2. Gestión avanzada de datos en GRID: ejemplo de middleware LCG 2.1 Uso catálogo tipo RLS Copia y registro de un fichero en el Grid: curso] lcg-cr --vo dteam -d se-egee.bifi.unizar.es -l lfn:ejemplo_curso file:///home/dteam/curso/fecha Obtención del listado de réplicas de nuestro fichero en el Grid: curso] lcg-lr --vo dteam lfn:ejemplo_curso Creamos otra réplica de nuestro fichero en otro servidor GridFTP: curso] lcg-rep --vo dteam -d lxn1183.cern.ch lfn:ejemplo_curso Descargamos nuestro fichero del Grid: curso] lcg-cp --vo dteam lfn:ejemplo_curso file:///home/dteam/curso/fecha Borramos todas las réplicas de nuestro fichero en el GRID: curso] lcg-del --vo dteam -a lfn:ejemplo_curso 2.2 Uso catálogo tipo LFC (simula un árbol de directorios con los nombres lógicos de fichero) Listado de un directorio en el árbol de nombres lógicos de fichero: lfc-ls /grid/ Creación de un directorio en el árbol de nombres lógicos de fichero: lfc-mkdir /grid/swetest/guillermo/curso Copia y registro de un fichero en el Grid: lcg-cr -d se-egee.bifi.unizar.es --vo swetest -l /grid/swetest/guillermo/curso/mi_fichero file:///home/swetest/curso/fecha Listado de réplicas de un fichero en el Grid: lcg-lr --vo swetest lfn:/grid/swetest/guillermo/curso/mi_fichero 3. Servicios de información 3.1 Datos publicados por el nodo del BIFI en EGEE (basado en pre-mds): 3.2 A través de línea de comandos: ldapsearch -x -H ldap://ce-egee.bifi.unizar.es:2170 -b mdsvo-name=bifi,o=grid 3.3 GridICE, herramienta de monitorización basada en los servicios de información;

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