Auf dem Weg zu Service-Grids - DFNMapping of Business-Processes of a Customer to ... Einführung...

Auf dem Weg zu Service-Grids:Erste Grid-Ansätze in Service-Infrastrukturen

Outline

�Motivation und Vision für Service-Grids

�Konsequenzen für den Markt Forschung und Lehre

�ShowCase DLR

======!"§==Systems=

======!"§==Systems=T-Systems Solutions for Research GmbHHPC / Grid Services

Motivation für Service-Grids. Technologische Evolution

0 2 3 4 51Number of Years

Perform

ance per Dollar Spent Doubling Time

(months)

Optic Fibre

(bits per second)

Silicon Computer Chips

(number of transistors)

(ie Moore’s Law)

Data Storage

(bits per square inch)

9 12 18

This means :

� data, applications and hardware are

accessible from everywhere

� workflows have to take into account the

new distributed interoperable working

culture

Source:

Moore’s Law vs. storage improvements vs. optical improvements. Graph from Scientific American(Jan-2001) by Cleo Vilett, source Vined Khoslan, Kleiner, Caufield and Perkins.


Motivation für Service-Grids.Entwicklung des Internet

People

People

People

Content

Application

Application


Motivation für Service-Grids.Business-Aspects.

Geographically Distributed Organizations

Customers are

Virtual (temporary) Organizations

Competition & Cooperation

Working across organizational boundaries

Work is organized in projects

Data often relates to multiple projects

Discovery and reservation of resources with dynamically changing availability (compute, data, networks, application services)

The Infrastructure Challenge

All resources and service-components have to bo enabled and optimized for the use in grid-environments.


Provider Resources

- Compute

- Data

- Applications

- Services

Resource-Information

Service-Grid Vision.Target-Architecture

Corporate Resources

- Compute

- Data

- Applications

- Services


Provider Resources

- Compute

- Data

- Applications

- Services


Grid-Infrastructure

- Transport Infrastructure

- AAA

- Functionality

+Compute-Grid

+Data-Grid

+Application-Grid

dynamic, secure

Grid-ProviderResource-Providers

Workflow

Billing

Brokerage

Integration

SLAs

dynamic,

seamless,

transparent

Grid Service-Provider

Service-User


Grid-Services.Open Issues

� Mapping of Business-Processes of a Customer to Workflows based on Webservice components

� Optimisation and Selection of ResourceProviders� Brokerage

� Quality� Performance� Price� Availability

� Integration of Components from different Resource-Providers to form a service

� Accounting and Billing of all componentstowards the customer

� SLAs for High Level Services / Business-Processes


Konsequenzen für den Markt Forschung und Lehre.

� Anbieten oder Konsumieren:Mit Ausnahme stark spezialisierter Leistungen werden Basisdienstleistungen entweder für andere mit erbracht (sind also im Grid sichtbar) oder sie werden importiert.

� Konzentration der Hochschulen und Forschungseinrichtungen auf die Orchestrierung kompletter Wissenschaftlicher Prozesse und Geschäftsprozesse:Basisdienste als Commodity

� Einführung Serviceorientierter Architekturen (SOA):Die Basis für die Integration von Services aus verschiedenen Quellen


Ausgangssituation.Technologische Basis

� WebservicesDie Basisstandards für die Beschreibung und Virtualisierung von Resourcen und ihre Interaktion sind zwischenzeitlich etabliert (WSDL, WSRF, SOAP etc.)

� SOAService-Orientierte IT-Architekturen auf der Basis von Webservice-Standards sind etabliert oder befinden sich in Einführung. Sie bilden die Basis für einen standardisierten Import und Export von Services ohne Medienbrüche.

� OGSADie Open Grid Service Architecture ist die standardisierte Basis um Grid-Anwendungsdienste in SOA-Umgebungen aufzusetzen.

� AAI und PKIEine zertifikatbasierte Sicherheitsinfrastruktur erlaubt eine für den Nutzer transparente Integration von Services ohne Kompromisse im Sicherheitsniveau.


Ausgangssituation.Technologische Basis

1. Hosting- Environments

2. Resources and Virtualisation- WSDL - WSRF

- Notification

3. Permeating Principles and Policies- Message-Passing between Services -Security (AAI, PKI)

- Service-Management Framework - Transport-Mechanisms (SOAP)

4. Key OGSA-Services- Discovery - Registration

5. OGSA compliant System Grid-Services- Workflow, e.g. BPEL4WS - Federation

- Choreography - Brokerage

- Accounting & Billing - e.g.: Globus Toolkit 4, UNICORE 6

6. Application Grid-Services


Services im Markt Forschung und Lehre.Kriterien für Zulieferbarkeit von Extern

� StandortunabhängigkeitBandbreiten der WANs heute grösser als die der LANsGeringer Bedarf für Vor-Ort Aktivitäten

� Mandantenfähigkeitkeine unlösbaren Sicherheitsprobleme als Shared Service

� Funktions- und nicht TechnologiegetriebenKann ich damit leben, dass jemand anderes den Service technisch, wirtschaftlich und qualitativ optimiert?


Beispiele für remote bereitstellbare Services.

� Compute-Service- Capacity Overflow- Capability Overflow

� Web-Hosting- Internet- Intranet- Extranet

� Mail-Hosting� Information Lifecycle Management

- Backup- Archive (Policy based !)- Daten- und Informationsmanagement (Metadaten-basiert)

� Betrieb von Grid-Middleware� Firewall-Management� Lizenzmanagement und Bereitstellung� ….


Service-Konzeption basierend auf SOA.Wie könnte sich das Angebot eines Rechenzentrums in Forschung und Lehre in Zukunft zusammensetzen?

Service-Bus basierend auf Webservice-Standards

Portlet-Service (GridSphere, WebSphere, BizTalk,…)

Nutzer Nutzer Nutzer Nutzer

Geschäftsprozesse der Anwender

SOP des RZ

Service 1Service 1Service 1

Service 1


Service 5


Service 9

Standardisierte

Services, die von

kommerziellen Anbietern

importiert werden

Wissenschaftsnahe

Services, die von

Partnern

importiert werden

Wissenschaftsnahe

eigene Services, die

auch an Partner

exportiert werden


Beispielszenario.Compute-Services

� Überlaufkapazität bei Rechenleistung� Kapazitätsengpässe� Performance-Engpässe

� Mögliches Geschäftsmodell� Nur noch die Rechenleistung wird beschaftt, die

kontinuierlich ausgelastet werden kann. Kapazität und Leistung für Lastspitzen wird als Utility zugekauft und nach Nutzung abgerechnet.

� Optimierung der Wirtschaftlichkeit� Minimierung von Investition und Risiko


Beispielszenario Compute-Services.Capacity- und Capability Overflow als Utility

0

50

100

150

200

250

300

Januar

Februar

März

AprilMai

JuniJuli

August

September

Oktober

November

Dezember

Volumen CPU-h*500 max. Anzahl CPUs pro Job

Basis-Last

Bereich

Spitzen-Last

Bereich


ShowCase DLR:Integration aller Services in eine SOA.

Meta Directory (CoMet)

BizTalk

… …

SPS

Web-Applications

Exchange

DB (SQL, Oracle,…)

SAP R/3

UNICORE


Showcase DLR: Die Service-Areaals Infrastrukturbasis

�Geographisch verteilte Kunden

�Mehrere Kunden

�Service-Area in DMZ an DFN

Kernnetzknoten in Birlinghoven


ShowCase DLR: Administrative DV

� Ziel:Ablösung der diversen - seit 1997 - eingeführten web-basierten Mitarbeiteranwendungen.

� Themen:Bedarfsmeldung, Personalzeitnachweis, Reiseantrag- und abrechnung, Urlaubsantrag usw.

� Lösungsansatz:Komponenten der Campus-IT (wie Intranet und Meta-Directory-System) werden über einen Service-Bus mit Komponenten der Betriebswirtschaftlichen Informationssysteme entlang eines Dienstekonzeptes verbunden.


MetaDir.:

Aufbauorg.MetaDir.:

Ablauforg.

SAP Back

End

IXOS

Archiv

Formular

System

Funktions

Komplexe

Postkorb

System

Info-Dienst

Formatierer

.

Intranet

...... .

Prozess-

ierung WF

Archivierung

DB DB

DB

DB

DB

DBDB

Identity

MA Organi-

gramm

OE

Ablauf

Status GV

Schlüssel

GV

Status GV

Daten GV

MA

GV

Daten

- wie

Formular -

- wie

Formular -MA-

Rechte

Reaktion

GV-Daten

MA-Rechte

Mail

DB

GV

Daten

ShowCase DLR.Dienstekonzept administrative DV


Intranet

Web-

Formulare Externe

Systeme

SAP-

System

Postkorb für

alle

Geschäfts-

vorfälle

Meta-

Directory-

System

Instituts-

profil

Dateneingaben

durch Mitarbeiter

Geschäfts-

vorfälle

Zugang

Zugang

Rollen ( betriebliche Funktionen)

der Mitarbeiter

Institutsprofil (Ablaufsteuerung)

Ansicht lfd. und

abgeschlossener

Geschäftsvorfälle im

IntranetAdäquate Weiterverarbeitung nach erfolgter Freigabe

Urlaubsantrag,

Reiseantrag,

Zeitnachweis

usw.

Katalog-

system

etc.

ShowCase DLR.Funktionsschema administrative DV


ShowCase DLR. Technisch-Wissenschaftliche IT:Anwendungsintegration


Technisch-Wissenschaftliche IT.Anwendungsintegration in SOA

Service Provider

Application Client

GridBean

User Certificate

Mobile Device

Web Client

Web Browser

JSP

User Workstation

Expert Client

PluginsPluginsGridBeans

Keystore

Application Portal

Service Certificate

GridBean

GridGridGrid

Application GS

Broker GS

Information GS

Application GS

Database GS

WSRF

Condor

UNICORE

GlobusG-API


Betreuung von Grid-Middleware.Delivery-Model für DWD, GRS and Team Shosholoza

Unicore User

User Help Desk

2nd Level Support2nd Level Support

3rd Level Support by Developpers

TI

Service-Management

System-Management

Customer-Training

Thank you.

======!"§==Systems=

T-Systems Solutions for Research GmbHSolutions & Innovation

Tel: +49-711-6862-330Mobile: +49 151 121 32995

Fax: +49-711-6862-717mailto: [email protected]

Internet: http://www.t-systems.com

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