Verteilung eines Plugin-basierten Systems innerhalb einer Grid-Umgebung

Kurzfassung

Ein Grid ermöglicht die Nutzung beliebig verteilter Ressourcen, um lokal fehlende Ressourcen zu kompensieren. So müssen in der Wissenschaft oft große Mengen an Daten gespeichert und analysiert, rechenintensive Simulationen durchgeführt oder kurzzeitig Anwendungen verwendet werden, die in ihrer Anschaffung auf Grund hoher Lizenzgebühren zu teuer sind. Ressourcen (Rechenleistung, Datenbanken, Anwendungen, Messgeräte) ermöglichen Dienste und werden daher auch als Grid Services in das Grid eingebunden. Ein Grid Service ist ein zustandsbehafteter Web Service. Ein Plugin-basiertes System ist bis auf eine minimale Laufzeitumgebung ausschließlich aus Plugins aufgebaut, die beliebig hinzugefügt und entfernt werden können. Ein solches System verfügt über großes Potential. Durch das individuelle Hinzufügen von Plugins kann das System zum einen beliebig mächtig werden und zum anderen ist es dadurch möglich, ein benutzerspezifisches System aufzubauen. Plugins können rechen- und/oder speicherintensiv sein. Sie können auch in ihrer Anschaffung teuer sein. Vergleicht man dies mit der Motivation für ein Grid, kommt man zu der Idee, Plugins als Grid Services im Grid zu verteilen. Da die Technologie des Grid und der Plugin-basierten Systeme relativ neu sind, ist die Frage noch offen, wie Plugins sinnvoll in ein Grid eingebunden werden können. Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Verteilung von Plugins des Plugin-basierten Systems RCE (Reconfigurable Computing Environment) in einer Grid-Umgebung. Die Plugins sollen dabei als Grid Services realisiert werden. Weiterhin soll die clientseitige Integration dieser Grid Services in RCE betrachtet werden. Um die Aufgabenstellung umzusetzen, werden vier Realisierungsmöglichkeiten für den geforderten Grid Service erarbeitet und bewertet. Es stellt sich die Frage, inwieweit RCE serviceseitig integriert wird und wo sich die Logik des verteilten Plugin und gegebenenfalls die von RCE befindet. Als praktikabelste Möglichkeit wird die Variante erkannt, bei der RCE zusammen mit dem integrierten und zu verteilenden Plugin aus dem Grid Service ausgelagert wird. Der Grid Service dient bei dieser Realisierungsvariante als Kommunikationsschnittstelle zwischen Client und RCE beziehungsweise den Plugins. Beim Entwurf dieser Möglichkeit wurden neben dem Konzept des Grid Service weitere Aspekte wie die Abbildung von RCE-Funktionen auf Grid-Technologien, die Sicherheit, die Service Discovery oder die Realisierung des Verteilprozesses erschlossen und betrachtet. Bei der clientseitigen Integration der Grid Services in RCE wird das Stub-Konzept verwendet, mit dem sowohl eine transparente als auch eine nicht-transparente Integration realisiert werden kann. Abschließend erfolgt eine Beschreibung der Implementierung an Hand eines Beispielplugins und deren Test.