Die Parallel ROOT Facility
Ein Wissenschaftler, der bei einer Analyse mehr Ressourcen benötigte, als der eigene Rechner besitzt, band in der Vor-Grid-Zeit per PROOF (Parallel ROOT Facility), die lokale Rechnerfarm ein. Dank der Parallelisierung konnte er selbst dann noch interaktiv weiterarbeiten, wenn riesige Datenmengen im Spiel waren. Üblich war, dass ein PROOF-Master die PROOF-Slave-Server verwaltet, indem er Arbeiten verteilt und die Ergebnisse einsammelt.
Heute gibt es eine PROOF-Erweiterung, die das Paket mit Alien-Grids zusammenarbeiten lässt: SuperPROOF schaltet die PROOF-Umgebungen mehrerer Institute zusammen. Jedes Zentrum wird als SuperPROOF-Slave-Server betrachtet (siehe Abbildung 6). Der SuperPROOF-Master-Server läuft auf der Alien-Master-Maschine. In einer dynamischen Umgebung startet ein Alien-Grid-Service auf Nachfrage »proofd«-Prozesse. In den Batchsystemen der lokalen Zentren laufen dedizierte Queues.
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Abbildung 6: SuperPROOF und Alien schalten die PROOF-Umgebungen mehrerer Institute zusammen. Der Master-Server läuft auf der Alien-Master-Maschine.
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Der SuperPROOF-Master verbindet sich über einen Alien-TCP-Routing-Service mit den PROOF-Daemons in den verteilten Zentren. Alien weiß, wo die zu analysierenden Daten liegen, und lässt die C++-Analyse-Makros an jenen Zentren laufen, die die Datensätze vorhalten.
Ausblick und Zusammenfassung
Die Open Grid Services Architecture (OGSA,[11]) und das Web Service Resource Framework (WSRF) sind als gemeinsame Basis künftiger Grids in reger Diskussion. Alien hat von Anfang an auf diese Basis gesetzt, die das Einbinden neuer Standards leicht macht. Mit viel Open Source und Extreme Programming entstand in kurzer Zeit eine einfach aufgebaute, funktionsfähige Grid-Umgebung, die sich in großen Produktionen bewährt. Das relativ kleine Team beweist, dass mit vertetbarem Aufwand und freien Komponenten effiziente Grid-Software programmierbar ist.
Die Funktionalität reicht zum Lösen typischer Simulations- und Rekonstruktionsaufgaben. Für verteilte Analysen - Start von der ROOT-Kommandozeile - zerlegt man eine komplexe Anfrage in mehrere kleine. Die führt das Grid aus und reicht dem Benutzer das Ergebnis zurück. Richtig Leistung entsteht, wenn Alien viele PROOF-Cluster zu einem SuperPROOF-Cluster vereinigt.
Nach dem Alice-Experiment zeigen nun auch weitere HEP-Experimente und medizinische Projekte Interesse an Alien oder seinen Komponenten. Schon im Einsatz ist Alien als Grid-Komponente für Mammo-Grid[12] und GPCALMA[13], noch im Entstehen ist zurzeit eine Testumgebung für das GSI-Zukunftsexperiment Panda[14]. (jk)
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Dr. Kilian Schwarz hat an der Uni Heidelberg 1997 sein Physikdiplom abgelegt und 2001 promoviert. Seither ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Datenverarbeitung bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt. Als Mitglied der Alice-Kollaboration und von Alice-Offline liegt der Schwerpunkt seiner Arbeit jetzt beim Grid Computing.
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