I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GRID COMPUTING
1.8 Chuẩn hoá Grid
Một trong những vấn đề lớn của bất kỳ công nghệ tính toán nào là làm sao để các thành phần khác nhau có thể “nói chuyện” được với nhau. Không có gì quan trọng hơn việc làm cho các nền tảng khác nhau giao tiếp được với nhau. Đây cũng là một trong những thách thức của công nghệ Grid Computing. Bởi vì công nghệ Grid computing cần phải đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau, hỗ trợ nhiều loại công nghệ, tài nguyên, trải rộng khắp thế giới, do nhiều tổ chức tham gia xây dựng, nên để các thành phần Grid, ứng dụng Grid tương thích được với nhau cần phải có một chuẩn chung, một ngôn ngữ chung thống nhất cho toàn bộ nền công nghệ.
Trong công nghệ Grid Computing, việc thiếu chuẩn hóa sẽ dẫn đến toàn bộ các công ty, tổ chức, nhà phát triển xây dựng, phát triển công nghệ với các kỹ thuật và giải pháp khác nhau. Trong thế giới riêng của mỗi nhóm phát triển Grid thì có thể không là vấn đề lớn, nhưng khi mở rộng môi trường Grid, liên kết các nhóm vào thế giới rộng hơn thì đây lại là vấn đề lớn, nó sẽ gây ra sự chia cắt, bất đồng và nhiều hạn chế khác. Việc xây dựng và áp dụng các chuẩn trong Grid mang lại lợi ích rất lớn, cơ bản nhất là mang lại khả năng mở rộng các số lượng tài nguyên sẵn sàng cho Grid. Bên cạnh đó, còn mang lại nhiều lợi ích khác như :
+ Liên kết hoạt động
Cho phép các hệ thống Grid có thể được thiết kế và phát triển theo nhiều ngôn ngữ lập trình, nhiều môi trường, nhiều nền tảng khác nhau một cách dễ dàng và hiệu quả.
+ Tăng tính mềm dẻo
Với sự chuẩn hóa, người dùng có thể chuyển đổi qua lại giữa các hệ thống Grid, có nhiều lựa chọn hơn trong việc xây dựng các dự án.
+ Tăng năng lực của Grid
Khi có nhiều môi trường và nền tảng được hỗ trợ hơn, khả năng phát hành các dịch vụ sẽ dễ dàng hơn, và từ đó sẽ làm tăng năng lực của hệ thống Grid.
+ Tăng tốc độ phát triển ứng dụng
Sử dụng các bộ toolkit được chuẩn hóa sẽ làm giảm thời xây dựng, phát triển các hệ thống Grid. Thay vì dành nhiều thời gian cho việc xây dựng các chức năng giao tiếp, các hệ thống quản lý, với việc sử dụng các hệ thống chuẩn hoá có sẵn, các nhà phát triển ứng dụng sẽ có nhiều thời gian hơn để tối ưu các chức năng xử lý dữ liệu.
Phân tích như trên cho thấy việc xây dựng các chuẩn là cần thiết. Để đáp ứng nhu cầu đó, tổ chức Global Grid Forum(GGF) ra đời với thành viên là hầu hết các nhà nghiên cứu, các tổ chức hàng đầu trong việc xây dựng công nghệ Grid Computing. GGF đã và đang phát triển các chuẩn về Grid Computing như : Open Grid Services Architecture (OGSA), Open Grid Services Infrastructure (OGSI), Web Services Resource Framework (WSRF).
Các chuẩn trên đây cũng là chuẩn duy nhất hiện nay trong ngành công nghệ Grid Computing. Các chuẩn này vẫn trong giai đoạn phát triển.
Mục tiêu của OGSA và OGSI nhằm xây dựng một nền tảng để hỗ trợ việc xây dựng một tập các dịch vụ có thể được tìm thấy và được gọi bởi bất kỳ hệ thống nào trong Grid. Mục tiêu chính là định nghĩa được các giao diện dịch vụ(service interface) hoàn toàn độc lập với các cài đặt cụ thể bên dưới, điều đó sẽ giúp cung cấp các dịch vụ OGSA trên bất kỳ thiết bị tính toán nào kết nối với Grid.
a. Grid Services Architecture (OGSA)
Chuẩn Open Grid Services Architecture (OGSA) xác định toàn bộ các kết cấu, cấu trúc, dịch vụ cơ bản của một ứng dụng Grid và có thể được áp dụng trong bất kỳ một hệ thống Grid nào. Về thực chất, OGSA định nghĩa các dịch vụ Grid (Grid service) là gì, chúng cần có những khả năng gì, được xây dựng trên những công nghệ nào. Nó cũng xác định mô hình lập trình cho Grid service. Tuy nhiên, OGSA không đi sâu vào mặt kỹ thuật của vấn đề, nó chỉ giúp phân biệt cái gì là Grid và cái gì không phải. OGSA xác định Grid service phải được xây dựng dựa trên các chuẩn về Web service hiện hành, xem Grid service như là các Web service được chỉnh sửa để đáp ứng các yêu cầu mới. Ví dụ, bản thân các Grid service được định nghĩa bằng chuẩn WSDL (Web Services Definition Language) với một số mở rộng. Điều này rất quan trọng, vì nó cung cấp một loạt các công nghệ dựa theo một chuẩn chung và mở để truy cập nhiều loại Grid service dựa trên các chuẩn hiện hành như SOAP, XML, và WS- Security. Với điều kiện như vậy, có thể thêm và tích hợp các Grid service mới một cách đơn giản, dễ dàng. Nó cung cấp một phương pháp chung nhất để tìm kiếm, xác
định, sử dụng các service mới khi chúng có mặt. Từ đó, giải quyết được vấn đề liên kết hoạt động giữa các Grid và các tài nguyên.
b. Open Grid Services Infrastructure (OGSI) phiên bản 1.0
OGSI là một bản đặc tả chính thức các khái niệm được mô tả trong OGSA. OGSI version 1.0 xác định một một tập các service cơ bản, xác định cách xây dựng một Grid service, định nghĩa các hoạt động chung nhất của tất cả các Grid service, vạch ra các cơ chế để tạo lập; quản lý các Grid service, cơ chế trao đổi thông tin giữa các Grid service.
Chuẩn OGSI dựa trên các chuẩn khác như XML, Web service, WSDL, … do đó, nó cũng là một chuẩn mở.
c. Web Services Resource Framework (WSRF)
Là một bước phát triển của OGSI, nó kết hợp kiến trúc Grid vào công nghệ Web service hiện hành. Thay vì xây dựng một kiểu Grid service mới, những đặc tả này cho phép các service xác định trong OGSI được xây dựng hoàn toàn dựa trên Web service.
Tóm lại, các hệ thống Grid đều cần phải được xây dựng trên một chuẩn chung. Hiện nay chỉ có một chuẩn chung đang được phát triển và được khuyến cáo là nên sử dụng khi xây dựng các hệ thống Grid. Chuẩn đó là OGSA và bản đặc tả của nó, OGSI. Theo chuẩn OGSA, các hệ thống Grid được xây dựng xung quanh khái niệm Grid service. Grid service cần phải xây dựng dựa trên các công nghệ chuẩn hiện hành, do đócông nghệ Web service được chọn trong hàng loạt các công nghệ như
CORBA, RMI, RPC,… Và hiện nay, toàn bộ bản đặc tả OGSI version 1.0 đã được cài đặt cụ thể trong bộ Globus Toolkit từ version 3.0 trở đi, và UNICORE cũng bắt đầu cài đặt lại theo OGSA, OGSI.