Ian Foster是网格计算界的首席牛人,
他和南加州大学的Carl Kesselman首先提出了网格计算的概念,定义了协议规范.
他所领导的Globus计划(
http://www.globus.org)是网格计算界最有影响的项目,是网格的
标准的制定者。
从去年的OGSA架构和OGSI1.0规范的提出,网格计算与Web Services走到了一起。
今年年初,Globus计划和IBM、HP、FUJISTU等共同提出了WS-Resource Framework and WS
-Notification的概念,把网格计算与Web Services,当前最热门的两项技术更紧密地捆绑
起来。
但是也有许多网格界的人对于这些变化没有准备,有许多疑惑。
转自一塌糊涂 网格论坛的这篇文章是Ian Foster教授与一位网格爱好者的问答录,希望能
够诠释大家的困惑。
发信人: lhztop (hell第一鬼(远离HT真心戒网)), 信区: GridForum
标 题: Ian Foster:最近网格界的变化(中文)
发信站: 一塌糊涂 BBS (Mon Mar 29 18:25:49 2004), 本站(ytht.net)
Ian Foster:最近网格界的变化
记者:Mark Baker
译者:lhztop@ytht.org
Ian Foster是Argonne国家实验室首席科学家,其分布式系统实验室负责人。他也是芝加哥
大家计算机系Arthur Holly Compton教授。他出名的原因可能是和Carl Kesselman、Stev
e Tuecke一起作为Globus Toolkit的发起人。这个软件是开源的,对广域的分布式计算提
供了一个统一的框架,由以下几个组件构成:安全、资源管理、通讯、数据管理等。在19
99年出版的《the Gird(网格)》一书中,他和Kesslman首次提到了构成网格的几个主要
要素。从此之后,Globus Toolkit已经成为众多网格软件基础件实现中的先锋,网格真正
达到可用性的一个关键组件。
从第一版开始,globus Toolkit做了几次大的变化,相当重要的一个变化就是基于服务的
(service-based)实现。在2003年7月Globus Toolkit3.0的发布中,它就实现了OGSI标准
(译者注:OGSI是一个网格服务的规范)。但是令网格界惊奇的是,在2004年1月20日的G
lobusWorld会议上,Foster和他的同事提出把OGSI的概念向网络服务资源框架(WSRF, w
eb service resource Framework)演化。
在Foster提出了WSRF的声明之后,IEEE分布式系统的在线编辑Mark Baker联系了他,探讨
了近来的变化及其对网格界的影响。
Mark Baker:基于OGSI的网格服务与以前的网格建构(Grid Architecture)有很大的跳跃
。把网格搭建在WSRF之上,是另一个具有重要意义的转变。现在的网格服务与网络服务有
趋同的趋势,除此之外,什么人,什么事情有这么大的影响力,以至于要采用WSRF?
Ian Foster:WSRF的提出,重新组织了OGSI的概念,这样做的目的是更好地与网络服务一
致。网络服务标准制定者承认OGSI概念很重要,但他们并不打算采用目前OGSI所定义的这
些概念,在这种情况下,有必要重新组织OGSI,因为不这样,就威胁到那些符合OGSI规范
的网格基础件的统一支持。Globus联盟对重新设计OGSI不感兴趣(我们更愿意开发高级服
务,而不是基础件)。我们认为如果重新组织OGSI能对网格服务和网络服务的合并产生影
响,这种重组就是有意义的、正确的。我们成立了一个网络服务建构小组,专门研究这个
问题,其研究成果就是WSRF。
OGSI到WSRF,其中的主要变化是在句法上的,也有一些有用的进展。把OGSI在功能上分成
了六个独立的部分,用WS-Addressing是一种进步,更多地运用标准的XML Schema和WSDL2
.0,我们就可以用很多现成的工具。对OGSI的分割,以及对网格基础件规范的修订与获得
的好处相比,这样做是正确的么?从纯技术角度讲,这是有争议的。但是事实上,网格基
础件是一个很大的成就,我们在网络服务界获得了强有力的支持:我们能从核心的网络服
务产品中看到WSRF支持,这对网格界来说,真是一个好消息。而且,我们不应该过分夸大
变化的范围:当然,从OGSI到WSRF,还是有一定的工作要做,但并不是每一件都是必须的
,我们正在试图使这样的转化更少。
问:显然,WSRF的计划和设计已经有一段时间了。现在网格界很多人关心进度如何、有多
少参与者,直到2004年1月的GlobusWorld上宣布WSRF,这个计划一直没有被透露。为什么
要秘密进行?以前这些进程都是公开的,怎么现在好象和一些商业界的东西一样呢?
答:WSRF的工作在2003年夏末开始,在收到网络服务界对OGSI的反馈之后。幸运的是,我
们在这样工作中成功纳入了高级网络服务建构。不幸的是,他们仅仅想把我们放到到一个
闭集中。幸运的,通过大量的艰苦工作,我们很快就结束了这个过程,迅速地提出这个规
范供大家评论。
我并不会说这个过程是理想的。然而,我们应该从这个过程的结果来看待它。在几个月的
封闭讨论之后,我们提出了一系列的规范供大家探讨。这些规范已经被OGSI的作者们接受
,许多网络服务界的人也接受了它们。我能想象更好的过程,我也能想象更坏的结果。
问:WSRF的动机,至少部分的,是因为使网格服务更容易让网络服务界接受。这样做,似
乎网格服务这一概念也消失了。这样说对么?为什么二年前我们需要网格服务,而现在不
需要了?
答:不。风格服务这一概念并没有消失。OGSI和WSRF的精华就是,网络服务所缺少的关键
功能:能够创建、使用、探察、发现和管理有状态资源。在OGSI里,有状态资源叫做网格
服务;在WSRF里,叫做WS-资源。每一个网格服务都有一个ID、服务数据(service data)
和生命期管理机制。术语变了,但需要、概念和机制并没有变。OGSI和WSRF都定义了规范
所要求的机制,这些都是建立在OGSA(open grid services architecture)之上。这些变
化对OGSA的影响很小。
问:OGSI第一次提出时,其基本特征已经被相当秘密地制定了,Globus项目已经沿着OGSI
走了很长的时间了。网格界中大部分人都原谅了你,投入了很大的精力来理解OGSI,修订
了他们的项目计划。他们还会再次这样做么?
答:你刚开始说的不对。OGSI并不是在秘密中进行的。从2000年开始,我们就发现在网格
界有人把网络服务作为网格的一种实现技术。因此,Globus联盟中的一个小组,与IBM合作
,在2002年2月制定了一个OGSI规范的草案。一年半以后,在GGF的一个工作组细致审查之
后,最终在2003年6月形成了最终版本。我认为这是一个极好的例子,Globus联盟看到了大
家新的要求,而预先研发,并制定了开放的标准。
WSRF的初始动机也是一样,按照同样的进度安排。网格的成功需要广泛地采用标准化的基
础件来创建、使用、探察、发现和管理有状态资源。OGSI定义了需要的机制,WSRF采用了
能易于使用商业的网格服务工具的陈述(术语)。确实,路中央突起了一块,但并不是一
大块,所取得的利益也是很重大的。
问:许多项目都向OGSI靠拢了一段时间了,有些已经在开发网格服务,这些工作是浪费么
?另外一些坚持网络服务,希望一旦OGSI基础件到位时,转向网格服务是没有痛苦的、很
快乐的一件事情。似乎后者等待WSRF是更明智的,但是对许多项目来说,他们的生命期太
短了。而且还有很多坚持用GT2,现在好象可以直接用GT4,而不必理会GT3了。一些人正在
考虑是否使用Globus。你怎么能说服大家,与转向所经历的痛苦相比,长期的利益会更大
呢?我们是不是阻碍网格的一个大的障碍呢?是不是就象AI的冬天一样,现在也是 网格的
冬天了呢?
答:电子科学和电子商务仍在持续增长,最近Oracle、IBM、Sun还有其它一些公司最近都
宣布支持它们;美国的Cyberinfrastructure项目和新的EU项目也在进行中。因此,要认识
到中间件扮演了一个极重的角色:保证了安全性、可靠性、互操作的资源共享与管理。因
此,我并不认为(大家是)一个障碍,网格已经来了,不管我们在构建它时经历多大的痛
苦,我们也要接受它。
我没想把你所说的“剧变”降到很小,不过我想,很多情况下大家把它想得太严重了。Gl
obus Toolkit、OGSI和WSRF,他们都有各自的适用范围,并不是适合每一种情况。然而,
我们也尽量使跳跃不会很大,以免大家都“我的问题与别的问题不同,我还是自己开发自
己的中间件吧”。分布式计算在多个层面上都是很复杂的,从安全性、可靠性到可信度管
理;互操作性总是具有挑战性的。在标准框架下工作有很多优势,能解决一些很紧迫的问
题:一次登录,多次使用;远程布署;计算管理、数据移动等。采用GT的用户能得到这方
面的帮助,还能在一个开发者和用户所组成的全球范围的社区内讨论。
问:提议中的WSRF标准什么时候能被通过?你有信心么?GGF能做为一个独立的标准化组织
存在么?
答:GGF的OGSI工作组对WSRF标准的讨论仍然有很多争议。这个规范可能不久就要提交给O
asis(Organization for the Advancement of Structured Information Standards),
这是GGF为了保证网格要求能被处理而与Oasis做的正式联系。这么做的原因很简单:WSRF
并不是一个排外的网格标准,而是一系列的与网格相关的网络服务标准中的一个,而以往
的网络服务标准是由Oasis和W3C制定的。提交之后,什么时间能完成这个标准的制定还是
未知的,不过GGF的OGSI小组付出了巨大努力之后,这个进程会更快进行。
有人认为把WSRF提交给Oasis说明GGF并不是一个独立的标准化组织。我不这么想。GGF已经
提出了许多正在应用的网格标准,比如GridFTP和GSI。其它的一些规范还在制定中,比如
DAIS。很自然地,网格也建立在其它组织(如IETF、W3C和Oasis)的标准之上。一些GGF的
合作伙伴也参与了这些组织。OGSI的作者是W3C的WSDL工作组的特邀专家。GGF的CMM和Oas
is的WSDM WG也存在交集。我们期望看到更多的这种情况,这些进展都能使GGF不仅仅作为
网格标准的制定者,而且也是网格要求能集成进其它标准化组织的工作中去的推进者。
问:除了Globus之外,OGSI规范还有其它的实现。一旦Globus跳票,转向了WSRF,OGSI还
会拥有这么多追随者么?
答:如前所说,Globus致力于用WSRF开发Globus Toolkit。据我所知,其它的OGSI的实现
,如pyGlobus、OGSI.NET、OGSI::Lite和Unicore也有同样的趋势,就如OGSA相关规范的主
要设计者,象WSDM(管理)、DAI(数据访问和集成)和WS-Agreement所做的一样。因此,
虽然没有理由不继续在OGSI框架下工作(我们将继续支持GT 3.x的基于网络服务组件一段
时间,具体依赖于我们的人力和用户的需要),但应该准备明年向WSRF转化。
问:许多科学家仍然用库风格的API,并不理解网络服务或者网格服务。GT2那样的风格还
会继续支持么?
答:我当然期望科学问题的解决环境是面向服务的,我们说服专家不是通过共享程序或者
数据,而是创建服务来开发程序,这个概念有国际虚拟天文台的核心里最有体现。稍小一
些的美国Fusion Collaboratory项目也取得了很大的成功,通过远程访问相同的代码,不
需要远程用户下载并安装这么复杂的程序。更一般的,网络服务是一个建立大规模分布式
系统的强有力的框架,通过一个严格的接口,可以不受约束地进行开发。
然而,许多项目和个人仍然需要特殊的功能(比如,访问远程计算机或数据),这是GT2函
数库的实现,创建和管理远程计算,交换数据等等。这就是为什么客户端的API仍然在GT3
和GT4中保留了这些功能,并且它们仍将会继续获得支持,只要还有类似的需要。确实,我
们希望GT以及基于GT的工具中这样的API会更多,这样,更多的高层次的、面向应用的网格
工具就会被开发出来。
问:OGSI规范的一个缺点就是对两个独立但兼容的实现的互操作说的很少。例如,GT3的安
全模型是GSI和WS-Security的一个不标准的混合体。WS-Addressing应该有助于避免这种应
付问题的方法。Globus联盟是不是采取了措施,不会重复这些有害于互操作的事情?
答:OGSI规范主要是网格服务的WSDL接口。互操作性更关心其它问题,如安全、可靠消息
等。我们和其它的OGSI/WSRF实现的开发者组成了一个封闭的小组,可能不久就会测试互操
作性。这个工作应该能构画出OGSI/WSRF实现的互操作性的轮廓。
最终,互操作性需要一个更大范围的网络服务标准和网格标准的标准化。Grid以网络服务
为基础,这样做的价值只有当这些标准正式制定出来,并且适合网格的要求时才会体现出
来。因此,我们更大范围参与到网络服务界,还有一些制定这些标准的组织,如WS-Inter
operability论坛。这样我们就能提供更好的互操作性,只要是符合WSRF的服务,不管它是
网格的,还是其它网络服务中间件。
问:怎样从WSRF网格上构建信息服务?有指定的机制(如监视和发现服务)么?或者说,
会用现有的注册技术么?
答:OGSI/WSRF中令人振奋的一个新特征就是信息服务机制的高度集成。任何网格服务(在
WSRF中叫WSRF资源)都可以声明服务数据(WSRF中的资源属性),这些服务数据都可以用
标准的机制发现、取出、放入。WSRF的WS-Notification规范使我们迈了重要的一步,更广
泛地使用基于消息的中间件建立可以探知的接口,就可以提供更健壮的、内容更丰富的信
息服务。打个比方,一个程序员开发了一个文件传输服务,它只需要定义一些服务数据(
资源属性),这个服务就对别人可见,并可以被监视。在此基础之上,就有可能定义一个
更大范围的信息服务组件,来发现、监视、得到它们,对出现的错误也可以捕获到,等等
。Globus联盟正在开发这些组件的雏形,包括一个存档服务和注册服务,状态提供者可以
更快地更新状态信息。第一版将出现在GT3.2,更完善的将在GT4.0。
问:在可靠的WSRF实现之前,你对开发者有什么建议?我们什么时候能够看到多语言的WS
RF组件,而不仅仅是JAVA?
答:先谈一下Globus Toolkit。GT3是GT的pre-WS组件的可靠实现,基于网络服务组件的早
期实现。就要发布的GT3.2,对基于网络服务的组件做了重大改进,在继续支持pre-WS组件
的同时,更强调了网络服务的可用性、健壮性和性能。GT4.0,可能会在2004年第三季度发
布,在继续支持pre-WS组件和网络服务组件的同时,还会支持WSRF。
其它的OGSI实现也计划向WSRF转向,不过我并不知道具体的时间表。Stephen Pickles最近
在OGSI WG的邮件列表上宣布他将OGSI::Lite转向WSRF。
下面是我对你所谈及的开发者的建议:
如果你用pre-WS工作得很好,就象很多产品化的网格一样,那么继续。它们仍将在GT3和G
T4中得到支持。只要还有需要,我们会继续支持pre-WS组件,我们有人力支持到2005年。
如果你正在用GT3.0的基于网络服务的GT组件,为了得到更好的性能,在GT3.2可用时,转
向它。进一步的,如果WSRF对你有意义,转向它。我们会继续支持GT3.x组件,我们有人力
支持到2005年。
如果你刚刚开始熟悉网络服务和网格,先用GT3.2,然后到明年的某个时间转向GT4.x。
问:最后,我从英国来,知道英国2002年开始的电子科学项目,在它的基础件里用了很多
Globus技术。事后来看,英国的电子科学项目是不是起动的太早了?
答:不是。英国的电子科学项目的起动时机选择得很好,使英国在开发网格是扮演了一个
重要的角色。如果没有英国的电子科学资助,OGSA-DAI起动得更晚,或者根本就不能起动
,英国就不会在数据服务起先导作用。Globus联盟也不会把Edinburgh大学加入进来。
对这个问题,我更想说与之相关的一个误解。电子科学就是建立21世纪科学的环境。与建
筑类似,我们愿意简单地搬到一间已经盖完的房子,很多用户就把Globus看过这个完工的
房子。然而,就如它的名字所说,Globus Toolkit仅仅是一系列的工具,并不是一个完整
的解决方案。对熟练的开发者来说,只要适当地运用,就能解决认证、发现、远程访问等
分布式计算中的许多挑战性课题,产生很好的效果。但是成功并不是仅仅在有了科学家和
Globus Toolkit之后,就自然而然地完成了。它需要在科学家和网格技术的合作,可用的
高层面上的面向特定应用的解决工具,就象GriPhyN/PPDG的虚拟数据工具包,Access网格
和一些portal工具。
所以,从总体上讲,网格的发展需要创造性和理解性。随着各种试验的进行,我们提高了
我们的理解,知道怎么更好地建立一个健壮的、可靠的全球的网格。作为一个多少合作才
能工作很好的例子,我们看一下今年就要完成的地震模拟网格所组成的网络(Network fo
r Earthquake Engineering Simulation Grid)。Neesgrid用GT3的OGSI软件建立了一个成
熟的、分布式的实验控制和协作系统。其中的一些工作需要把OGSI软件转向GT4,不过Nee
sgrid设计者认为变化的代价与现在已经布署在各个Neesgrid节点上的集成的协作工具取得
的巨大进展和对大家的培训相比,仍然很小。去年7月,Neesgrid完成了一个多站点结构的
地震试验,试验设备在Colorado和Illinois,模拟系统在Illinois,数据文件和人力参与
达12个站点之多。如果没有Neesgrid,这种新的科学就不会完成。
我举的第二个例子是美国的Grid3系统。从2003年11月开始,已经用GT的pre-WS组件,在美
国和韩国的27个网格子节点上持续运行了500到2000个数据分析任务,涵盖物理、生物和计
算机科学。通过最终用户和GriPhyN/PPDG虚拟数据工具的开发者之间的合作,程序的结果
传递过来。GriPhyN/PPDG运用GT提供的机制,来调度多节点上的数据密集的工作流。此外
,正在做着的更多的试验,如何建立、运行一个可操作的网格。
后记:
感谢Ian抽出宝贵的时间,回答我提出的这些问题。无疑Ian将会考虑这次会谈中所提出的
问题,他也会考虑将在2004年3月在德国柏林召开的GGF10中提出的问题。
Mark Baker是英国Portsmouth大学计算机学院分布式系统的高级讲师,Westminster大学C
avendish计算机学院的计算机科学访问教授。联系方式:mark.baker@computer.org.
Acronyms
CMM: Common Management Model
DAIS: Data Acquisition for Industrial Systems
GGF: Global Grid Forum
GSI: Grid Security Infrastructure
IETF: Internet Engineering Task Force
MDS: Monitoring and Discovery Service
Neesgrid: Network for Earthquake Engineering Simulation Grid
Oasis: Organization for the Advancement of Structured Information Standards
OGSA: Open Grid Services Architecture
OGSI: Open Grid Service Infrastructure
W3C: World Wide Web Consortium
WG: Working group
WS: Web services
WSDL: Web Services Description Language
WSDM: Web Services Distributed Management
WSRF: Web Services Resource Framework
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