Globus Toolkit 4.0 是程序員相信代碼質(zhì)量已經(jīng)足以滿足企業(yè)需求的第一個版本。與 GT 以前的版本相比，GT4 包括很多 Web 服務(wù)和標準。網(wǎng)格先驅(qū) Ian Foster 討論了 Globus Toolkit 4.0 中的新增內(nèi)容和重要內(nèi)容。
Globus Toolkit 4.0 的發(fā)布
在 4 月 30 日，Globus Alliance 正式向開發(fā)社區(qū)發(fā)布了 4.0 版本。要下載這個版本，請參閱 參考資料。
IBM developerWorks 抓住了機會，就這個新發(fā)行版的重要性，對開源網(wǎng)格先驅(qū) Ian Foster 進行了采訪。
developerWorks：最新發(fā)布的 Globus Toolkit 4.0 被稱為是距今為止“最能滿足企業(yè)需求”的版本。您可以快速回顧一下 Globus Toolkit 的由來，并重點介紹一下 Globus Toolkit 4.0 中的新特性和功能嗎？
Foster：在開始從事 Globus 方面的工作時，大約是在 10 年之前，我們的研究重點是試圖確認一些允許通過科學(xué)上的合作和資源共享來解決一些復(fù)雜問題的機制和軟件。這個工作的成果就是 Globus Toolkit。大約在 2001 年，隨著 GT2 的發(fā)布，我們開始看到業(yè)界中許多用戶對此很感興趣，所以我們花費了大量的時間，吸引 Globus 軟件的潛在商業(yè)用戶的注意。
這些討論對于我們來說是一劑強心針，使我們能更好地理解如何將科學(xué)界環(huán)境中的開發(fā)思想在 Web 服務(wù)框架中進行重塑，并且能夠使用一種對業(yè)界非常有用的方法來提供這種重塑。在得到 IBM 的贊助之后，我們就可以真正開展工作了，隨后推出的第一個產(chǎn)品是 2003 年 6 月發(fā)布的 GT3，這是第一個可以支持 Web 服務(wù)的 Globus Toolkit 版本，它利用了 OGSI（Open Grid Services Infrastructure），這是 WSRF（WS-Resource Framework）的前身。不幸的是，OSGI 不是一個業(yè)界普遍認可的標準，因此，坦白地說，GT3 軟件并沒有達到產(chǎn)品級別的質(zhì)量。
從 GT3 發(fā)布以后的最近兩年的時間里，我們已經(jīng)在很多前端都取得了進步。一些重要規(guī)范已經(jīng)在 Global Grid Forum（GGF）、OASIS 和 W3C 中得到了改進 —— 特別是 WSRF。我們非常努力地開發(fā) GT4，在此過程中，我們已經(jīng)實現(xiàn)了最新的 Web 服務(wù)標準，其中包括 WS-Security 和 WSRF。我們已經(jīng)開發(fā)了一個代碼集，現(xiàn)在它已經(jīng)達到了產(chǎn)品級別的質(zhì)量。我們還與早期采用此軟件的組織進行緊密合作，例如位于 North Carolina 的 Microelectronics Center（MCNC），他是 Globus Consortium 的成員之一；還與很多研究網(wǎng)格的人一起合作，他們非常努力地從事最新版本的壓力測試工作。我們覺得現(xiàn)在這個軟件的質(zhì)量已經(jīng)足以滿足企業(yè)的設(shè)置需求了。這就是為什么 IBM、Sun、HP、Intel 和其他一些著名的公司現(xiàn)在都對 GT4 非常感興趣的原因。
GT4 中最引人注目的特性是：與 GT 以前的版本相比，GT4 包括很多 Web 服務(wù)和標準。GT4 基于 Web 服務(wù)實現(xiàn)了對各種資源類的標準接口，這一事實可以顯著簡化設(shè)計，從而增加這些標準被接受的可能。當然，通過開源社區(qū)開發(fā)人員和 Globus 社區(qū)中的用戶的努力工作，與之前的版本相比，GT4 在測試質(zhì)量、文檔、性能和可靠性方面都得到了很大的提高。
您可以認為 GT4 是一組支持創(chuàng)建 SOA（Service Oriented Architectures） 的核心功能。這些核心功能包括支配置應(yīng)計算和數(shù)據(jù)資源的執(zhí)行和數(shù)據(jù)管理功能 —— 大量數(shù)據(jù)的移動和管理，以及支持資源發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視的服務(wù)。
developerWorks：哪些領(lǐng)域在推動 GT4 的開發(fā)？
Foster：在過去 3、4 年中，促進 Globus 發(fā)展的一大領(lǐng)域是對大量數(shù)據(jù)驅(qū)動問題的關(guān)注，例如，以 CERN 的下一代監(jiān)測器陣列為代表，它每年將產(chǎn)生數(shù)千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。人們需要從大型社區(qū)中獲得這些數(shù)據(jù)，并對分布式復(fù)制、處理和數(shù)據(jù)驅(qū)動的任務(wù)流進行管理。
幾年前，我們最初是這樣說的，“我們?nèi)绾尾拍軜?gòu)建適當?shù)膮f(xié)議和軟件來管理大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)和機器之間的移動呢？”我們當時關(guān)注的是又大又昂貴的 SMP 機器，以及同樣大型并且昂貴的存儲解決方案，這也正是網(wǎng)格環(huán)境要解決的問題。
因此我們懷疑是否可以使用集群，利用它的并行處理能力作為解決大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā＿@個概念帶來了一些突破性進展 —— 例如，使用 Grid FTP 作為一種條帶化數(shù)據(jù)移動的基礎(chǔ)設(shè)施。今年秋天，通過使用我們構(gòu)建的新型服務(wù)器，我們展示了如何跨國家在 IBM Linux® 集群之間使用 General Parallel File System（GPFS）實現(xiàn) 20 GB/s 的不間斷的端到端數(shù)據(jù)傳輸。
我們還開始開發(fā)對數(shù)據(jù)傳輸進行管理的各種功能。我們不用擔心 A 點到 B 點之間可靠性的問題，而是相信網(wǎng)格會要求服務(wù)允許我們“開火之后就忘記”—— 讓服務(wù)來負責(zé)“重試”、“備份”和“故障遷移”的工作。我們還開發(fā)了數(shù)據(jù)復(fù)制的技術(shù) —— 分析如何對分布在社區(qū)中的數(shù)據(jù)副本進行跟蹤和管理。有一個社區(qū)正在使用 Globus 軟件將 1 TB 的數(shù)據(jù)復(fù)制到全球的 6 個站點上，平均故障時間是 1 個月。
執(zhí)行管理是 GT4 中的另一大特性，它的架構(gòu)重新進行了設(shè)計，這讓我們踏上了一條更好的途徑。因此我們正在查看當某個組織有工作負載時，它是否希望在特殊的基礎(chǔ)設(shè)施上運行，他們可以將必需的組件放在基礎(chǔ)設(shè)施的適當位置上，以便運行這些組件。在 GT4 中，這個過程依然在進行之中 —— 但是我們最近已經(jīng)開展了大量的工作，允許進行更多操作執(zhí)行的管理 —— 可以根據(jù)需要為任務(wù)負載管理鎖定整個堆棧，從 OS 到上層（通過虛擬機）。
developerWorks：在網(wǎng)格/虛擬化領(lǐng)域中，最新的一些產(chǎn)品的使用情況如何？它們與網(wǎng)格（尤其是 Globus 所提供的功能）的關(guān)系如何？
Foster：目前您可以看到的是很多人正在使用不同的方法來實現(xiàn)網(wǎng)格。通常，我們會看到一些允許我們對企業(yè)中或跨企業(yè)的資源進行聚合的軟件，但是采用的一般都不是可以互操作的方式。因此這些解決方案大多是私有的，而且不必基于標準來開發(fā)。例如，如果您在自己的解決方案中使用 Platform 的 LSF —— 這是一個很好的產(chǎn)品，很好用 —— 但是之后又使用了另外一個使用不同工作負載管理器的應(yīng)用程序，那么這兩個應(yīng)用程序不能對相同的底層資源進行共享。Globus 的目標是使您能夠?qū)⒕W(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施部署到所有資源上，讓高級的軟件包來使用相同的公共基礎(chǔ)設(shè)施組件。
采用這種公共基礎(chǔ)設(shè)施所需要的標準已經(jīng)在標準社區(qū)中有大約 18 個月的時間了。現(xiàn)在可以采用一個開源的實現(xiàn)，人們可以開始構(gòu)建自己的基于標準的基礎(chǔ)設(shè)施，其他應(yīng)用程序和系統(tǒng)可以在此基礎(chǔ)上進行構(gòu)建。
developerWorks：因此，您是說諸如 Web 服務(wù)接口之類的開放標準對于網(wǎng)格的采用來說非常關(guān)鍵？
Foster：對于網(wǎng)格社區(qū)，我們的觀點和目標是：在其中建立一些標準的接口，使您可以以標準方式管理不同類型的資源。Globus Alliance 的目標是為這些接口提供一個高質(zhì)量的開源實現(xiàn)。我們相信開放標準非常重要，開源軟件可以成為這些開放標準的一個強有力的驅(qū)動工具。畢竟，我們已經(jīng)具有 Internet 和 Web 方面的經(jīng)驗：通過 BSD UNIX 來提供 TCP/IP 通信，通過 Apache 提供 HTTP 服務(wù)。
有關(guān)接口的一個優(yōu)點是，它們可以啟用多級的創(chuàng)新。可以通過創(chuàng)建不同的高級服務(wù)，在接口之上進行創(chuàng)新；但是也可以在接口之下進行創(chuàng)新，例如在網(wǎng)格環(huán)境中，通過創(chuàng)建更好的操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，所有這些都可以通過 Web 服務(wù)接口進行管理。這樣，[Globus Toolkit] 本身就成為一種可以啟用的技術(shù)。它不是一個固定不變的解決方案；而是一個平臺和一組工具，您可以在此基礎(chǔ)上可以構(gòu)建其他工具和應(yīng)用程序。
developerWorks：安全性方面的情況如何呢？
Foster：目前我們?yōu)榘踩蕴峁┑氖且唤M基于標準的授權(quán)和身份驗證功能的一個很好的開源實現(xiàn)。我們實現(xiàn)了 WS-Security 及其相關(guān)規(guī)范，這使得用戶在應(yīng)用程序中只需進行一次身份驗證，就可以訪問整個企業(yè)或其他企業(yè)中的計算資源和數(shù)據(jù)資源，而不需要再進行任何身份驗證。我們目前尚未提供（將來會解決）的功能是整合企業(yè)的單點登錄解決方案。我希望那些關(guān)注 Globus 在企業(yè)中的應(yīng)用情況的組織（例如 Globus Consortium 和 Univa Corp.）花費一些精力來解決這個問題。
developerWorks：就 GT4 的采用情況來說，您認為什么是它取得成功的原因？
Foster：目前的一個趨勢是業(yè)界人士對 Web 服務(wù)的使用正在不斷增加。因此，Globus Toolkit 的出現(xiàn)，以及它為各種資源類別實現(xiàn)了基于 Web 服務(wù)的接口的事實，引起了人們的共鳴。當然，Web 服務(wù)的使用顯著簡化了設(shè)計和實現(xiàn)，這也對它的采用有所促進。
我認為采用 GT4 的一條重要途徑是通過 ISV。目前您看到的主要是一些擁有相當多 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的公司（例如金融服務(wù)和制藥公司）正在部署自己的網(wǎng)格項目，這些部署工作不但完全在本公司內(nèi)部進行的，而且通常是與 IBM 和 HP 之類的公司合作進行的。對于很多（尤其是小型的）企業(yè)來說，通過將網(wǎng)格技術(shù)集成在自己的產(chǎn)品中的 ISV 來部署網(wǎng)格可能會更好一些。這一點在 GlobusWORLD 上得到了很好的展示，在 GlobusWORLD 中，SAP 顯示了一些應(yīng)用程序的實驗原型，這些原型已經(jīng)被修改，以便使用 Globus 軟件為這些應(yīng)用程序動態(tài)配置資源。我認為我們將從這個例子中看到更多的東西。
GT4 是 Globus 進化的一個延續(xù)。其重要之處在于，這是我們第一次覺得可以告訴其他組織 —— 代碼質(zhì)量足以滿足企業(yè)需求了。
Globus Toolkit 4.0 的新特性
GT4 遵守最新的 Web Services Interoperability Organization（WS-I） Web 服務(wù)標準，在不同環(huán)境之間提供了最大的互操作性。
GT4 包含對一些重要授權(quán)標準的初步支持，其中包括 Security Markup Language（SAML）和 eXtensible Access Control Markup Language（XACML）。
GT4 實現(xiàn)了 WSRF 和 WS-Notification 規(guī)范。
GT4 具有復(fù)雜的授權(quán)和安全功能。Globus 在網(wǎng)格安全性方面一直非常努力，從安全性的觀點來看，GT4 已經(jīng)是“滿足企業(yè)需求的”了。
GT4 提供了高級的執(zhí)行和數(shù)據(jù)管理功能。
作者簡介
Travis Van 是硅谷的一位專注于新技術(shù)的技術(shù) PR 宣傳者。
除了自由撰稿和提供咨詢服務(wù)之外，Dave Rosenberg 還負責(zé) LinuxWorld 的會議程序。他所夢想的技術(shù)是在基于 Linux 的蜂窩電話上運行網(wǎng)格應(yīng)用程序。
http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/grid/gr-gt4/