Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу
Запропоновано метод реалізації виконання наукових додатків у Грід-середовищі в межах комплексного наукового шлюзу, який побудовано з використанням GridSphere та Vine Toolkit. Наведено модель архітектури такого наукового шлюзу. Розглянуто особливості використання технології Flex та процес побудови ве...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Системні дослідження та інформаційні технології |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50149 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу / О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2012. — № 1. — С. 51-60. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859668789222703104 |
|---|---|
| author | Романюк, О.М. Сапігора, А.С. Свістунов, С.Я. Марченко, О.І. |
| author_facet | Романюк, О.М. Сапігора, А.С. Свістунов, С.Я. Марченко, О.І. |
| citation_txt | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу / О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2012. — № 1. — С. 51-60. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Системні дослідження та інформаційні технології |
| description | Запропоновано метод реалізації виконання наукових додатків у Грід-середовищі в межах комплексного наукового шлюзу, який побудовано з використанням GridSphere та Vine Toolkit. Наведено модель архітектури такого наукового шлюзу. Розглянуто особливості використання технології Flex та процес побудови веб-додатків для визначеного наукового шлюзу.
Предложен метод реализации выполнения научных приложений в Грид-среде в рамках комплексного научного шлюза, построенного с использованием инструментариев Gridsphere и Vine toolkit. Приведена модель архитектуры такого научного шлюза. Рассмотрены особенности использования технологии Flex и процесс построения веб-приложений для предложенного научного шлюза на примере создания тестового портлета.
A method of realization of the scientific applications implementation in Grid environment through a scientific gateway, which is built using GridSphere and Vine Toolkit tools, is offered. An architecture model of such scientific gateway is provided. The peculiarities of using the technology of Flex and the process of building a web application for the proposed scientific gateway on the example of the creation of the test portlet are considered.
|
| first_indexed | 2025-11-30T12:31:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
© О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко, 2012
Системні дослідження та інформаційні технології, 2012, № 1 51
УДК 681.3.06
СТВОРЕННЯ СЕРЕДОВИЩА ВИКОНАННЯ НАУКОВИХ
ДОДАТКІВ У ГРІД З ВИКОРИСТАННЯМ ІНСТРУМЕНТАРІЇВ
GRIDSPHERE ТА VINE TOOLKIT ЯК ЧАСТИНИ
КОМПЛЕКСНОГО НАУКОВОГО ШЛЮЗУ
О.М. РОМАНЮК, А.С. САПІГОРА, С.Я. СВІСТУНОВ, О.І. МАРЧЕНКО
Запропоновано метод реалізації виконання наукових додатків у Грід-
середовищі в межах комплексного наукового шлюзу, який побудовано з вико-
ристанням GridSphere та Vine Toolkit. Наведено модель архітектури такого нау-
кового шлюзу. Розглянуто особливості використання технології Flex та процес
побудови веб-додатків для визначеного наукового шлюзу на прикладі ство-
рення тестового портлету.
ВСТУП
Для проведення досліджень у будь-якій області науки, учені використову-
ють спеціальні програмні додатки для наукових обчислень. На сьогодні іс-
нує достатня кількість програмних продуктів, яка здатна задовольнити ці
потреби. Вони застосовуються лише в межах локального середовища і від-
сутня можливість використовувати розподілені обчислювальні ресурси.
Більшість програмних пакетів мають досить складну функціональність, яку
іноді неможливо подати у вигляді звичайної Грід-задачі [1]. З іншого боку,
навіть виконання звичайної задачі в Грід вимагає від користувача знань ос-
новних принципів функціонування Грід-системи та інтерфейсу його проміж-
ного програмного забезпечення (ППЗ). Окрім цього, використання додатка
в такий спосіб не залишає можливості застосування графічного інтерфейсу
додатка.
Для ефективного використання Грід-ресурсів потрібні інструментальні
засоби, які здатні перетворити процес виконання додатка в спосіб, прийнят-
ний для виконання в Грід-середовищі та зробити процедуру виконання до-
датка в Грід максимально простою та зручною.
У роботі [1] визначено термін «комплексний науковий шлюз» для ха-
рактеристики операційного середовища, серед функцій якого є організація
виконання наукових додатків у Грід-інфраструктурах та надання науковим
додаткам зручних користувацьких інтерфейсів, які адаптовані до такого спо-
собу їх використання.
У цій роботі запропоновано варіант реалізації комплексного наукового
шлюзу на основі інструментального засобу GridSphere та Vine Toolkit із вико-
ристанням технології Flex для створення спеціального середовища виконання
наукових додатків у Грід-середовищі під управлінням ППЗ gLite.
Мета роботи — розробка методів ефективного використання наукових
додатків у Грід-середовищі в межах комплексного наукового шлюзу, побу-
дованого за допомогою інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit.
О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2012, № 1 52
ГРІД-ПОРТАЛ ЯК ОСНОВА НАУКОВОГО ШЛЮЗУ
Переважна більшість наукових шлюзів будується на основі Грід-порталів,
які дозволяють організовувати доступ до Грід-сервісів та Грід-ресурсів.
Грід-портал визначається як клас серверних Інтернет-додатків, який забез-
печують захищений інструментарій для on-line збору інформації про Грід-
сервіси та Грід-ресурси, і який надає інструментальні засоби для викорис-
тання цих Грід-сервісів і Грід-ресурсів для цілей виконання користувацьких
завдань [2].
Організація Grid Computing Environment Research Group поділяє пор-
тали на дві групи: користувацькі портали і портали застосувань [3]. Перша
група орієнтована на забезпечення доступу користувачів, об’єднаних у вір-
туальні організації для розв’язання спільних наукових завдань, які потребу-
ють значних обчислювальних ресурсів. При цьому цей доступ реалізується
у вигляді заміни стандартного доступу до ресурсу за допомогою терміналь-
ної системи на систему доступу через портал. Другу групу порталів орієнто-
вано на забезпечення доступу не тільки до Грід-ресурсів, але й для полег-
шення підготовки даних для інженерних пакетів і використання цих пакетів
у Грід-середовищі.
Прикладами вдалого використання портальних рішень для виконання
наукових розрахунків можуть бути портали: Cactus [2], Astrophysics
Simulation Collaboratory (ASC) [4], PACI HotPage [5].
Однак вже під час створення перших портальних систем розробники
зрозуміли, що для полегшення програмування порталу та стандартизації ро-
боти з функціями доступу до Грід-ресурсів необхідно користуватись набо-
ром відповідних інструментальних засобів. Використання таких інструмен-
тальних засобів дозволяє розробникам порталів сконцентрувати свої
зусилля на розробці прикладних портальних додатків і на реалізації логіки
використання інженерних пакетів, відокремлюючи функції взаємодії з ППЗ
Грід в окремі стандартизовані бібліотеки.
ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ ЗАСОБИ РОЗРОБКИ ГРІД-ПОРТАЛІВ
На початковому етапі інструментальні засоби являли собою прості API для
безпосереднього використання функцій і сервісів Globus [6] з мов програму-
вання таких як Perl, Python та Java. Найвдаліші розробки: Commodity Grid
Kits [7], Grid Portal Development Toolkit (GPDK) [8], Open Grid Computing
Environment [9], myGrid [10]. Загальними для всіх цих інструментальних за-
собів є те, що розроблені портали передбачають інтерактивну взаємодію
безпосередньо із Грід-сервісами. Розробники таких порталів мають бути фа-
хівцями з Грід-технологій і у веб-програмуванні.
Серед програмних інструментальних засобів відмітимо дві розробки,
які надають можливість користувачам динамічно генерувати портали додат-
ків із наступною публікацією без втручання у створення програмного коду:
інструментальний засіб GridSpeed [11, 12] — розробка Tokyo Institute of
Technology, TiTech та Grid Programming Environment [13] компанії Intel,
призначений для створення універсального інтерфейсу доступу до різних
Створення середовища виконання наукових додатків у Грід з використанням …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2012, № 1 53
реалізацій ППЗ Грід. Ці інструментарії дозволяють користувачам і розроб-
никам одержати прозорий доступ до розподілених обчислювальних ресурсів
і ресурсів зберігання даних за допомогою технології веб-сервісів та дозво-
ляють уникнути труднощів під час розробки програмного коду додатка.
Прийняття рішення про вибір певної технології не є тривіальним.
У процесі вибору враховувались зусилля, які необхідні для встановлення,
налаштування, обслуговування та підтримки програмного забезпечення
(ПЗ). До цього ж мотивація вибору інструментарію була зумовлена зазда-
легідь через використання ППЗ gLite на Грід-ресурсах, з якими має взаємо-
діяти вибраний інструментарій. Виходячи з проведеного аналізу, а також
оцінюючи функціональність інструментаріїв, в якості основного інстру-
ментарію було прийнято портальну систему на базі GridSphere.
ІНСТРУМЕНТАЛЬНИЙ ЗАСІБ GRIDSPHERE
GridSphere було розроблено в 2002 р. в межах проекту GridLab, який фінан-
сувався ЄС. Головною метою розробки порталу було створення надійного
веб-інтерфейсу для європейських і світових користувачів Грід. Почавши зі
специфікацій API, багато в чому ідентичних IBM Websphere® 4.2, проект
згодом еволюціонував до порталу-контейнера, сумісного з JSR 168, який
підтримує завантаження та взаємодію портлетів.
Інструментарій GridSphere 3.1 являє собою каркас веб-порталу з
відкритим кодом для розробки модульних веб-компонентів, які називають-
ся портлетами. Портлети —
це візуальні компоненти, що
можуть бути вбудовані у
веб-сторінки порталу. Порт-
лети містять «міні-додатки»,
які можуть відображати ін-
формаційний контент або
надавати доступ до різних
сервісів. GridSphere реалізує
безпосередньо контейнер
портлету, набір основних
портлетів і розширену біб-
ліотеку інтерфейсу користу-
вача, використання якої
спрощує процес розробки нових портлетів [14]. Архітектуру GridSphere
зображено на рис. 1.
Схема архітектури містить дані щодо основних компонентів, які в по-
єднанні з контейнером сервлетів складають сервер веб-додатків. Запит веб-
браузера користувача до порталу викликає сервлет GridSphere, який висту-
пає в якості контрольного диспетчера процесору верстки, що відповідає за
генерацію вихідних даних для браузера користувача. Сервлет GridSphere та
процесор верстки використовують основні сервіси, включаючи реєстр порт-
летів, для відображення набору відповідних портлетів на портальній сторін-
ці користувача.
C
ер
вл
ет
G
rid
S
ph
er
e
Рис. 1. Архітектура порталу GridSphere
О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2012, № 1 54
Інструментарій GridSphere [15] включає такі основні портлети: для ав-
торизації користувача; налаштувань; персоналізації профілю та зовнішнього
вигляду; адміністрування (створення користувачів, груп, управління портле-
тами та відображенням контенту); підтримки контролю доступу на основі
ролей. Реалізація API портлетів повністю сумісна зі стандартом JSR 168 та
має гнучкий XML-подібний формат опису відображення контенту порталу,
який легко модифікується з метою створення спеціальних компоновок кон-
тенту.
Сервіси портлетів створені з метою відокремлення функцій, які реалі-
зовані портлетами від сервісів, з якими портлети мають взаємодіяти. Серві-
си портлетів реалізують інкапсуляцію логіки, яка багаторазово повторюєть-
ся з можливістю подальшого використання одним або декількома
портлетами. У GridSphere сервіси використовуються для управління всім —
від властивостей відображення контенту до сервісів Грід. У такий спосіб
зв’язок із Грід-середовищем стає можливим шляхом створення портлетів та
сервісів портлетів, які реалізують логіку взаємодії з окремими сервісами ПЗ
забезпечення Грід. Прикладом такої реалізації є інструментарій GridPortlets
[15].
ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ ЗАСІБ VINE TOOLKIT
Інструментарій Vine Toolkit [16] є результатом еволюції проекту GridPortlets
для GridSphere у напрямку покращення API та реалізації доступу до Грід-
ресурсів. З програмної точки зору Vine Toolkit являє собою Java каркас,
який пропонує розробникам простий у використанні високорівневий API
для розробки Грід-додатків. Однак найбільшою перевагою є те, що Vine
Toolkit — це загальна бібліотека, яка може бути досить легко розгорнута для
використання в настільних додатках, Java Web Start, Java Servlet 2.3 та Java
Portlet 1.0 середовищах. Це стає можливим завдяки спрощеної системі
інсталяції, налаштування та комплектування Vine Toolkit для використання
з різними типами програм [17]. Наприклад, Vine може бути розгорнутий як
веб-додаток у контейнер сервлету, такий як Apache Tomcat, для використан-
ня з каркасом порталу GridSphere.
Інструментарій Vine Toolkit надає розширені сервіси даних BlazeDS
з метою поліпшення комунікації клієнт-сервер для розробки інтерактивних
і динамічних веб-додатків. Vine Toolkit підтримує Adobe Flex/Flash-
технологію, яка дозволяє створювати сучасні та складні веб-інтерфейси,
схожі на більшість автономних GUI та інші веб GUI технології, такі як
HTML та JavaScript із підтримкою Ajax.
Інструментарій Vine Toolkit забезпечує єдиний загальний API, відкри-
тий користувачеві, який абстрагує різні реалізації ППЗ. Нарешті, інструмен-
тарій Vine Toolkit реалізує узагальнену модель на основі ресурсів — будь-
які сервіси та джерела даних можуть бути інтегровані за допомогою веб-
додатків із використанням API.
Однак основною властивістю Vine Toolkit є підтримка різних ППЗ Грід:
gLite, Globus Toolkit, GRIA, OGSA-DAI, SRB, UNICORE [18].
Інструментарій Vine Toolkit побудовано за ієрархію проектів, яка
включає основний проект (Root Vine), що визначає базовий API і модель
Створення середовища виконання наукових додатків у Грід з використанням …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2012, № 1 55
програмування, на яких будуються підлеглі проекти. Кожен з підлеглих про-
ектів вирішує проблеми конкретної галузі. Проект Grid Vine будується на
основі Root Vine для визначення загальніших понять і розширюваних еле-
ментів. Проект Globus Toolkit 4 Vine відповідає за підтримку конкретних
бібліотек сторонніх виробників і сервісів [17]. Кожному проекту відповідає
певна структура файлів, яка визначає яким чином вихідний код має бути
побудований, та які бібліотеки сторонніх виробників і конфігураційні файли
мають бути упаковані й розгорнуті. Користувачі можуть обирати конкретні
проекти Vine Toolkit, необхідні для реалізації їх додатків враховуючи певні
залежності між проектами (рис. 2).
Проект Root Vine включає базове управління сесіями, управління серві-
сами, управління ресурсами та керування завданнями за допомогою визна-
чення таких інтерфейсів: Vine (представляє додаток), Session (представляє
сесії діяльності агента або кінцевого користувача), Service Context (інтер-
фейс для моніторингу завдання), Service (контекст у межах сесії для ство-
рення сервісів), Resource (сутність або запис даних), Resource Module (ін-
терфейс або дескриптор ресурсу) та Resource Manager (відповідальний для
управління інформацією про ресурси) [17].
Ресурси (Resource) наразі є найважливішим поняттям, яке моделюється
в Vine Toolkit. Комп’ютер, додаток, бібліотека, особа, завдання — усе це
є ресурсами Vine. Фактично, ресурси визначають додаток так само, як вони
визначають Грід. На самому базовому рівні, Грід представлено як колекцію
ресурсів із політиками використання цих ресурсів.
Більш розширені інтерфейси та класи надаються в межах проектів
Group Vine та Grid Vine. Group Vine включає в себе управління обліковими
записами користувачів, управління реєстрацією користувачів, організацій
і контактів та профілів. Vine підтримує реєстрацію користувачів з викорис-
танням сторонніх бібліотек та сервісів, тим самим спрощуючи процес ство-
рення облікових даних шляхом реєстрації цих повноважень у ППЗ Грід, або
шляхом створення облікових записів на віддалених системах у модулях
реєстрації, визначених провайдером. Grid Vine визначає поняття, які мають
безпосереднє відношення до підтримки розробки Грід-додатків. Окрім мо-
делювання основних концепцій, таких як комп’ютери, ПЗ та сервіси, Grid
Vine моделює інформаційні сервіси, сервіси управління файлами послуг та
сервіси управління задачами. Проекти, які розширюють Grid Vine, повністю
або частково реалізують Grid Vine API. Брокер ресурсів зберігання Vine,
наприклад, реалізує файлові аспекти Grid Vine API.
Рис. 2. Ієрархія проектів в Vine Toolkit
О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2012, № 1 56
Окрім розглянених проектів, Vine Toolkit також включає такі проекти
(будуються на основі розглянених): UNICORE Vine (підтримка клієнта
UNICORE 6), VOMS Vine (підтримка безпеки VOMS), BES Vine (підтримка
подання задачі BES), SRB Vine (підтримка управління файлами SRB), RUS
Vine (підтримка збору інформації RUS).
У Vine Toolkit реалізовано можливість підключення та інсталяції лише
тих проектів, які необхідні для використання в цільовому середовищі.
СТРУКТУРА НАУКОВОГО ШЛЮЗУ НА БАЗІ GRIDSPHERE ТА VINE
TOOLKIT
Під час використання GridSphere сервером веб-додатків є Apache Tomcat
версії 5.0–5.5, який реалізує контейнер сервлету для веб-додатків порталу.
Інструментарій GridSphere реалізує контейнер портлету, який діє в якості
інтелектуального диспетчера, перенаправляючи запити браузера клієнта
відповідним портлетам порталу протягом циклу запитання–відповідь, а та-
кож відповідає за створення, використання та знищення портлетів. Така
функціональність необхідна для роботи інструментарію Vine Toolkit через
відсутність власного портлет-контейнера.
У процесі інсталяції Vine Toolkit не стає частиною GridSphere, а працює
паралельно з ним, використовуючи його графічний інтерфейс для запуску та
доступу до своїх компонентів. На рис. 3 наведено архітектурну модель нау-
кового шлюзу, побудованого на основі інструментарію Apache Tomcat,
GridSphere та Vine Toolkit. На рис. 3 вказано лише ті портлети, які необхідні
для організації наукового шлюзу з використанням інструментарію Vine
Toolkit.
G
rid
sp
he
re
п
ор
тл
ет
-к
он
те
йн
ер
Бр
ау
зе
р
ко
ри
ст
ув
ач
а
Рис. 3. Архітектура наукового шлюзу
Створення середовища виконання наукових додатків у Грід з використанням …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2012, № 1 57
Окрім реалізації контейнера портлетів, GridSphere надає набір портле-
тів і сервісів портлетів для управління обліковими записами користувачів,
аутентифікації, авторизації, управління шаблонами графічного інтерфейсу
та системою управління контентом.
Інструментарій Vine Toolkit реалізує функціональність модулів взаємо-
дії з Грід-середовищем, яка може бути використана за допомогою API (так
званого Vine API). На рис. 3 наведено основні модулі, використання яких
дозволяє відправити задачу в Грід на виконання, проконтролювати її стан та
отримати результати. До них відносяться:
• Account Manager — реалізує контроль повноважень користувачів та
встановлює порядок авторизації на ресурсах;
• Credential Repository Authorization — реалізує механізм отримання
делегованих повноважень (proxy-сертифікат) із сервера MyProxy (які були
туди попередньо делеговані користувачем) для подальшого використання
в якості облікових даних (proxy-сертифікату) користувача;
• Portal File System — реалізує локальну файлову систему;
• MyProxy — реалізує всі допустимі операції з сервером gLite Proxy;
• WMProxy — реалізує запуск та моніторинг ходу виконання задачі
в Грід шляхом взаємодії з gLite серверами Workload Management та Logging
and Bookkeeping. Також взаємодіє з gLite сервером VOMS для доповнення
proxy-сертифікату користувача VOMS розширенням (необхідна умова взає-
модії з деякими gLite серверами, у тому числі WM);
• GridFTP — реалізує всі операції з файлами в межах доступних
файлових систем, а також передачу вихідних файлів WMS-сервісу під час
запуску задачі.
Vine Toolkit передбачає створення портлетів з використанням техноло-
гії Adobe Flex, яка дозволяє створювати більш складні та сучасні інтерфей-
си. Однак при цьому веб-додаток (портлет) поділяється на серверну та клієнт-
ську частину. Для поєднання цих частин використовується технологія
BlazeDS, яка, у свою чергу, поліпшує комунікацію завдяки використанню
протоколу Action Message Format (AMF), який здатний передавати повідом-
лення значно більші за розміром, ніж XML-повідомлення.
Для розгляненої архітектури засоби для організації виконання наукових
додатків у Грід-середовищі мають бути створені у вигляді портлетів стан-
дарту JSR 168, що дасть можливість реалізувати веб-інтерфейси додатка
в середовищі Gridsphere. Реалізація взаємодії з потрібним Грід-середовищем
має бути реалізована шляхом використання відповідних API Vine Toolkit.
Для цього портлети мають бути представлені у вигляді проекту Vine Toolkit,
який будується на основі певної ієрархії базових проектів Vine Toolkit, які
включають усі необхідні проекти для реалізації бажаних функцій додатка
в цільовому середовищі (у цьому випадку — ППЗ gLite).
Таким чином, середовищем виконання наукових додатків у межах на-
веденої моделі наукового шлюзу буде деяка підмножина портлетів, яка реа-
лізує користувацькі інтерфейси та всю необхідну функціональність для за-
пуску наукового додатка, моніторингу ходу виконання задачі та отримання
результатів у Грід-середовищі.
О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2012, № 1 58
ЗАСТОСУВАННЯ FLEX-ТЕХНОЛОГІЇ В VINE TOOLKIT ТА GRIDSPHERE
Розглянемо ключові особливості використання технології Flex для побудови
веб-додатків наукового шлюзу. Для використання Vine API портлет додатка
має розроблятися в межах проекту Vine Toolkit (надалі будемо вживати тер-
мін «Vine-портлет» для визначення портлетів, створених у такий спосіб).
Принципова відмінність Vine-портлетів від звичайних портлетів полягає не
стільки в принципі їх роботи в межах сервера (серверна частина відповідає
стандарту JSR 168 для коректної роботи з портал-контейнером GridSphere),
скільки в принципі їх взаємодії з клієнтом. Стандартний портлет взаємодіє
з користувачем через відведену йому веб-форму, яка генерується портлет-
контейнером на веб-сторінці, і при відправленні/отриманні даних користу-
вачем оновлюється не вся сторінка, а лише дана веб-форма. Vine-портлет
для взаємодії з клієнтом використовує технологію Adobe Flex, згідно з якою
взаємодія з користувачем здійс-
нюється через спеціальні .swf
файли, які відображаються
портлет-контейнером у веб-
сторінці за допомогою Аdobe
Flash Player. Файли *.swf (так
звані Flex-програми) є результа-
том компіляції вхідного коду,
написаного мовою програму-
вання Action Script. Отже, Vine-
портлет поділяється на клієнтсь-
ку частину (Flex-додаток) і сер-
верну частину (Java-класи), які
поєднуються між собою сервер-
ною Java технологією BlaseDS.
Структурну діаграму взаємодії
компонентів Vine-портлету показано на рис. 4.
Згідно з концепцією Model-View-Controller компоненти Vine-портлету
розділено на три окремі частини: модель даних додатка, інтерфейс користу-
вача і бізнес-логіка додатка [19] (рис. 4):
• Model. Модель є сполучною ланкою між клієнтською та серверною
частиною. Вона містить стан компонента та надає дані (зазвичай для пред-
ставлення), а також реагує на запити (зазвичай від контролера), змінюючи
свій стан. Час життя Flex/BlazeDS компонента відповідає часу життя веб-
додатка, тому дані зберігаються лише протягом сеансів користувачів.
• View. Відповідає за відображення інформації (інтерфейс користу-
вача — Flex-додаток у вигляді кількох MXML/AS файлів).
• Controller. Реалізує бізнес-логіку, яка описана Java-класами, інтер-
претує дані, введені користувачем та інформує модель і представлення про
необхідність відповідної реакції.
Така конструкція веб-додатка отримала назву Rich Internet Аpplication.
Побудова компонентів веб-додатків у такий спосіб дозволяє створювати де-
кілька екземплярів представлення або повторно використовувати бізнес-
логіку в інших додатках. До того ж модифікація одного з компонентів має
Рис. 4. Структурна діаграма взаємодії компо-
нентів Vine-портлету в контексті MVC-моделі
Створення середовища виконання наукових додатків у Грід з використанням …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2012, № 1 59
мінімальний вплив на інші компоненти. Розглянена на рис. 4 структурна
діаграма відображає конкретний набір вхідних файлів для тестового портле-
ту (TestJob), з яких згодом і компілюються файли Vine-портлету (.swf-
файли), який завантажується на комп’ютері користувача та Java-класи, які
виконуються на сервері.
Розробка клієнтського додатка починається з розробки шаблону проек-
ту в Vine Toolkit. Шаблон проекту створюється з використанням графічного
інтерфейсу Vine Toolkit та являє собою визначену структуру каталогів і кон-
фігураційних файлів. Для запуску графічного інтерфейсу Vine Toolkit необ-
хідно виконати команду ant gui в інсталяційній директорії Vine Toolkit. Далі,
використовуючи графічний інтерфейс, необхідно створити шаблон проекту
портлету з підтримкою Flex. Після збереження налаштувань відбувається
генерація повної структури каталогів проекту з файлами-прикладами для
демонстраційного портлету Еxample. Оскільки всі інсталяційні процеси
у Vine Toolkit побудовані на скриптах, які оброблюються консольною утилі-
тою Ant, важливо дотримуватися структури каталогів проекту та розташу-
вання файлів, які створюються, у відповідних каталогах.
Vine Toolkit не надає інструментів для створення клієнтської частини
портлету, так званих flex-додатків. Вони зазвичай розробляються за допомо-
гою мов програмування ActionScript та MXML. Для компіляції файлів flex-
додатків використовується набір класів Flex SDK [20], які потрібно встано-
вити додатково. Бізнес-логіка та графічні елементи представляють собою
програмні модулі, які розробник кодує безпосередньо в процесі створення
додатка. Функціональність проекту розподіляється в таких модулях (рис. 4):
• TestJobModel.java — модель класів Java взаємодії Flex і Java-
технології;
• TestJobModel.as — класи моделі даних клієнтської частини;
• TestJob.mxml — опис візуальних графічних елементів додатка;
• TestJob.as — опис подій взаємодії користувача з візуальними еле-
ментами;
• TestJob-config.xml — налаштування компілятора FlexSDK для проекту;
• TestJob.java — Java-класи реалізації бізнес-логіки портлету.
Після завершення кодування вище перелічених модулів необхідно ви-
конати компіляцію вихідних файлів Action Script у файл *.swf за допомогою
команди ant compile-flex – DflexComponent = TestJob. Інсталяція створеного
проекту в середовище Vine Toolkit виконується за допомогою утиліти
Apache Ant. Для підключення створеного портлету в Грід-потал використову-
ється стандартний інструментарій для управління відображенням GridSphere.
На сьогодні ведуться розробки зі створення портлетів для організації
виконання програмного пакета Gromacs у Грід-середовищі gLite.
ВИСНОВКИ
У цій роботі було проведено огляд особливостей використання наукових
інженерних додатків у Грід-інфраструктурі. Зокрема, було висвітлено
проблему використання спеціального ПЗ для обчислень науковою спільно-
тою через відсутність зручних інтерфейсів та засобів для виконання завдань
у Грід-середовищі.
О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2012, № 1 60
Авторами було подано розширену концепцію наукового шлюзу як спо-
сіб вирішення визначених проблем. Згідно з нею, науковий шлюз має нада-
вати зручні графічні інтерфейси користувачеві та реалізовувати процес
виконання наукових додатків шляхом взаємодії з наявними ППЗ для можли-
вості використання максимуму наявних Грід-ресурсів. У роботі розглянуто
особливості використання технології Flex для розробки користувацьких ін-
терфейсів веб-додатків для наукового шлюзу.
Застосування зазначеного підходу для створення наукового шлюзу
дозволить реалізувати процес виконання додатка в Грід-інфраструктурі
в максимально простій та зручній формі.
ЛІТЕРАТУРА
1. Romaniuk O., Svistunov S., Karpenko D., Marchenko O. Complex Science Gateway:
use of different grid infrastructures to perform scientific applications // Proc. of
the 4-th International Conference ACSN-2009. — Lviv. — 2009. — P. 81–84.
2. Cactus Project: An open source problem solving environment. — http://www. cac-
tuscode.org/Presentations/GridPortals_2000.ppt.
3. Grid Compute Environment (GCE) Research Group-Global Grid Forum. —
http://www.computingportals.org.
4. The Astrophysics Simulation Collaboratory (ASC). — https://www.ascportal.org.
5. NPACI HotPage Grid Computing Portal. — http://hotpage.paci.org.
6. Globus Alliance. — http://www.globus.org.
7. Boisseau J., Mary P. Building Grid Computing Portals // The NPACI Grid Portal
Toolkit — Grid Computing. — 2003. — P. 675–700. — http://www.globus.org/
toolkit/cog.html.
8. DOE Science grid: Grid Portal Development Kit (GPDK). — http://doesciencegrid.
org/projects/GPDK/.
9. OGCE: Open Grid Computing Environment. — http://www.ogce.org/index.php.
10. The MyGrid Project. — http://www.ebi.ac.uk/mygrid/.
11. GridSpeed. — http://www.gridspeed.org.
12. Suzumura T., Nakada H., Matsuoka S. GridSpeed: A Web-based Grid Portal Genera-
tion Server // Seventh International Conference on High Performance Computing
and Grid in Asia Pacific Region. — Tokyo, Japan. — 2004. — P. 26–33.
13. GPE4GTK project. — http://gpe4gtk.sourceforge.net/.
14. Novotny J., Russell M., Wehrens O. GridSphere: An Advanced Portal Framework //
Proceedings of the 30-th EUROMICRO Conference. — 2004. — P. 412–419.
15. The GridSphere Project. — http://www.gridsphere.org/gridsphere/gridsphere.
16. The Vine Toolkit Project. — http://vinetoolkit.org/.
17. Russell M., Dziubecki P., Grabowski P. The Vine Toolkit: A Java Framework for
Developing Grid Applications // Parallel Processing and Applied Mathematics. —
2008. — 4967. — P. 331–340.
18. Dziubecki P., Grabowski P., Krysińsk M., Kuczyński T. How to build Scientific
Gateways with Vine Toolkit and Liferay/GridSphere framework // Presentations
and Session Materials for OGF28, 15–18 March. — Munich Germany. — 2010. —
http://gforge.man.poznan.pl/files/vine_docs/OGF28_Vine_Toolkit.pdf.
19. The Vine Toolkit documentation page. — http://vinetoolkit.org/content/docs.
20. Adobe Open Source Flex 3 SDK downloads page. — http://opensource.adobe.com/
wiki/display/flexsdk/Download+Flex+3.
Надійшла 02.06.2010
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-50149 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1681–6048 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T12:31:11Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Романюк, О.М. Сапігора, А.С. Свістунов, С.Я. Марченко, О.І. 2013-10-05T23:49:44Z 2013-10-05T23:49:44Z 2012 Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу / О.М. Романюк, А.С. Сапігора, С.Я. Свістунов, О.І. Марченко // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2012. — № 1. — С. 51-60. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. 1681–6048 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50149 681.3.06 Запропоновано метод реалізації виконання наукових додатків у Грід-середовищі в межах комплексного наукового шлюзу, який побудовано з використанням GridSphere та Vine Toolkit. Наведено модель архітектури такого наукового шлюзу. Розглянуто особливості використання технології Flex та процес побудови веб-додатків для визначеного наукового шлюзу. Предложен метод реализации выполнения научных приложений в Грид-среде в рамках комплексного научного шлюза, построенного с использованием инструментариев Gridsphere и Vine toolkit. Приведена модель архитектуры такого научного шлюза. Рассмотрены особенности использования технологии Flex и процесс построения веб-приложений для предложенного научного шлюза на примере создания тестового портлета. A method of realization of the scientific applications implementation in Grid environment through a scientific gateway, which is built using GridSphere and Vine Toolkit tools, is offered. An architecture model of such scientific gateway is provided. The peculiarities of using the technology of Flex and the process of building a web application for the proposed scientific gateway on the example of the creation of the test portlet are considered. uk Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України Системні дослідження та інформаційні технології Прогресивні інформаційні технології, високопродуктивні комп’ютерні системи Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу Создание среды выполнения научных приложений в Грид с использованием инструментариев Gridsphere и Vine toolkit как части комплексного научного шлюза Creation of the environment of the scientific applications implementation in the Grid with the use of GridSphere and Vine Toolkit as part of an integrated scientific gateway Article published earlier |
| spellingShingle | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу Романюк, О.М. Сапігора, А.С. Свістунов, С.Я. Марченко, О.І. Прогресивні інформаційні технології, високопродуктивні комп’ютерні системи |
| title | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| title_alt | Создание среды выполнения научных приложений в Грид с использованием инструментариев Gridsphere и Vine toolkit как части комплексного научного шлюза Creation of the environment of the scientific applications implementation in the Grid with the use of GridSphere and Vine Toolkit as part of an integrated scientific gateway |
| title_full | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| title_fullStr | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| title_full_unstemmed | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| title_short | Створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв GridSphere та Vine Toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| title_sort | створення середовища виконання наукових додатків у грід з використанням інструментаріїв gridsphere та vine toolkit як частини комплексного наукового шлюзу |
| topic | Прогресивні інформаційні технології, високопродуктивні комп’ютерні системи |
| topic_facet | Прогресивні інформаційні технології, високопродуктивні комп’ютерні системи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50149 |
| work_keys_str_mv | AT romanûkom stvorennâseredoviŝavikonannânaukovihdodatkívugrídzvikoristannâmínstrumentaríívgridspheretavinetoolkitâkčastinikompleksnogonaukovogošlûzu AT sapígoraas stvorennâseredoviŝavikonannânaukovihdodatkívugrídzvikoristannâmínstrumentaríívgridspheretavinetoolkitâkčastinikompleksnogonaukovogošlûzu AT svístunovsâ stvorennâseredoviŝavikonannânaukovihdodatkívugrídzvikoristannâmínstrumentaríívgridspheretavinetoolkitâkčastinikompleksnogonaukovogošlûzu AT marčenkooí stvorennâseredoviŝavikonannânaukovihdodatkívugrídzvikoristannâmínstrumentaríívgridspheretavinetoolkitâkčastinikompleksnogonaukovogošlûzu AT romanûkom sozdaniesredyvypolneniânaučnyhpriloženiivgridsispolʹzovanieminstrumentarievgridsphereivinetoolkitkakčastikompleksnogonaučnogošlûza AT sapígoraas sozdaniesredyvypolneniânaučnyhpriloženiivgridsispolʹzovanieminstrumentarievgridsphereivinetoolkitkakčastikompleksnogonaučnogošlûza AT svístunovsâ sozdaniesredyvypolneniânaučnyhpriloženiivgridsispolʹzovanieminstrumentarievgridsphereivinetoolkitkakčastikompleksnogonaučnogošlûza AT marčenkooí sozdaniesredyvypolneniânaučnyhpriloženiivgridsispolʹzovanieminstrumentarievgridsphereivinetoolkitkakčastikompleksnogonaučnogošlûza AT romanûkom creationoftheenvironmentofthescientificapplicationsimplementationinthegridwiththeuseofgridsphereandvinetoolkitaspartofanintegratedscientificgateway AT sapígoraas creationoftheenvironmentofthescientificapplicationsimplementationinthegridwiththeuseofgridsphereandvinetoolkitaspartofanintegratedscientificgateway AT svístunovsâ creationoftheenvironmentofthescientificapplicationsimplementationinthegridwiththeuseofgridsphereandvinetoolkitaspartofanintegratedscientificgateway AT marčenkooí creationoftheenvironmentofthescientificapplicationsimplementationinthegridwiththeuseofgridsphereandvinetoolkitaspartofanintegratedscientificgateway |