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DevelOpment of GRID Environment for InteRaCtive ApplicationS

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Überwachung interaktiver Grid-Anwendungen

Eine Frage, die sich in Bezug auf ständig weiterentwickelte Rechner-Techniken stellt, ist, wie die Qualität der Grid-Infrastruktur sowie die Leistung von Anwendungen im Grid gemessen werden kann. Diese Informationen sind von zentraler Bedeutung sowohl für Administratoren als auch für Endanwender.

Digitale Wirtschaft

Bei industriellen Anwendungen und in der Forschung können die derzeitigen Anforderungen an die Rechenleistung nur mithilfe paralleler und dezentraler Architekturen wie Multiprozessor- und Multicomputer-Systemen erfüllt werden. Zu den Hauptforschungsthemen des als Teil des fünften Forschungsrahmenprogramms geförderten CROSSGRID-Projekts gehörte die Untersuchung von Methoden zur Online-Überwachung solcher parallelen Systeme. Projektpartner an der Technischen Universität München haben an der Entwicklung einer Software-Ebene gearbeitet, die das System, auf dem eine Anwendung läuft, mit Tools zur Überwachung und Modifikation des Betriebes verbindet. Leistungsanalysatoren und Debugger sind Beispiele für diese Tools, die Informationen über die Anwendungsausführung sammeln und für das Setzen von Messpunkten erforderlich sind. Das OCM-G-System wurde entwickelt, um die für die Entwicklung interaktiver Grid-Anwendungen erforderliche Überwachungsinfrastruktur bereitzustellen. Der Cluster aus Computern in einem Netzwerk, die das Grid bilden und gemeinsam agieren, um datenintensive Anwendungen wie die Simulation chirurgischer Vorgänge durchzuführen, stellt neue Anforderungen an die Überwachungsinfrastruktur. Ausgelegt als autonome Struktur sind die Dienste von OCM-G über die standardisierte OMIS-Schnittstelle (Online Monitoring Interface Specification) verfügbar. Diese erfüllt alle Anforderungen einer Schnittstelle, die flexible Überwachungsdienste bietet und deren Steuerung ermöglicht. Die Überwachungsdienste geben systemnahe Informationen zurück, OCM-G ermöglicht jedoch die Kombination unterschiedlicher Informationen zu Metriken auf höchster Ebene mit von Endanwendern benötigten Semantiken. Dank des Online-Ansatzes zur Überwachung laufender Prozesse konnten die für die Sammlung der erforderlichen Informationen eingesetzten Instrumente auf einem Minimum gehalten werden. Um die Beeinträchtigung durch die Überwachung noch weiter zu verringern, wurde die Frequenz der Informationsabfrage verringert und so eine hohe Reaktionsfreudigkeit garantiert. Für den Einsatz des OCM-G-Systems müssen die MPI-Bibliotheken (Message Passing Interface) verwendet werden, sodass bei jeder Ausführung eines Prozesses relevante Überwachungsdaten gesammelt werden. Der erste Prototyp von OCM-G wird ständig verbessert, um neue Dienste zu ermöglichen und eine Grundlage für weitere Tools zu bieten, die die Anwendungsentwicklung insbesondere für Grid-Anwendungen unterstützen. Zukünftige Pläne umfassen die Implementierung neuer Funktionen zur Leistungsüberwachung sich dynamisch anpassender Java-Anwendungen und von Threaded-Anwendungen auf Maschinen mit gemeinsam genutztem Speicher.

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