Aktualności
2010-03-14
perfSONAR
Logo PerfSONAR
Wielodomenowy monitoring.
Na przestrzeni ostatnich lat krajowe akademickie sieci naukowe przeżywają szybki rozwój, zwiększając przepustowość oraz wdrażając nowe usługi wodpowiedzi na rosnące potrzeby użytkowników systemów typu GRID i innych zaawansowanych aplikacji. Użytkownicy, szczególnie w  kontekście sieci europejskiej GÉANT2 i  sieci krajowych, są ulokowani w różnych domenach sieciowych i administracyjnych. Powo- duje to trudności w diagnostyce oraz powszechnym i  ustandaryzowanym dostępie do parametrów wydajności sieci (ang. performance metrics) na całej drodze przesyłu danych (ang. end-to-end).

Parametry,  m.in. takie jak opóźnienie, strata pakietów, dostępna przepustowość, jitter są niezbędne dla zrozumienia i rozwiązania występujących problemów ruchu sieciowego. Pomimo tego, że istnieje wiele dostępnych narzędzi do monitorowania sieci, są one rozproszone, a dostęp do danych jest zazwyczaj utrudniony lub niemożliwy z  powodu niestandardowych i  zamkniętych protokołów oraz restrykcyjnych polityk bezpieczeństwa.

W praktyce kłopoty z  identyfikacją problemu wydajności sieci mogą wystąpić na przykład  podczas telekonferencji pomiędzy dwoma uniwersytetami w  różnych krajach lub przesyłania dużych ilości danych pomiędzy węzłami GRID. Ponieważ ruch sieciowy odbywa się zwykle poprzez wiele domen, należy najpierw ustalić administratorów odpowiedzialnych za poszczególne fragmenty połączenia, a następnie uzyskać od nich aktualne parametry wydajności sieci lub zlecić wykonanie pomiarów. Proces ten jest bardzo powolny i  z  uwagi na defragmentację nie zawsze prowadzi do znalezienia źródła problemów.

Rozwiązaniem pozwalającym uniknąć wymienionych trudności jest architektura pomiarowa, oferująca jednolity i  bezpieczny dostęp do narzędzi i  danych pomiarowych. Taki system powinien zapewnić użytkownikom sieci możliwość szybkiego zlokalizowania miejsca pogorszenia parametrów sieci oraz wykonanie niezbędnych pomiarów. Dodatkowo funkcjonować musi w globalnym środowisku wiele różnych administracyjnie domen, wykonujących pomiary i  przechowujących różne typy danych pomiarowych.

Celem systemu perfSONAR jest zapewnienie warstwy pośredniej dla celów wielodomenowych pomiarów parametrów sieci. Dużą elastyczność systemu uzyskano dzięki architekturze zorientowanej na usługi (ang. SOA), które reprezentują poszczególne, dobrze zdefiniowane funkcjonalności.

Podstawowymi elementami architektury perfSONAR są tzw. punkty pomiarowe (ang. Measurement Points), odpowiedzialne za wykonywanie pomiarów oraz przesyłanie danych pomiarowych. Warstwa pośrednia, określana także warstwą usług, jest ważnym komponentem systemu umożliwiającym wymianę danych pomiarowych i informacji sterujących pomiędzy różnymi domenami. W  każdej z domen funkcjonuje grupa specjalizowanych usług odpowie- dzialna  m.in. za przechowywanie danych pomiarowych (ang. Measurement Archive), ochronę zasobów, autoryzację iuwierzytelnianie, itp. Istotnym elementem tej warstwy jest usługa katalogowa (ang. Lookup Service), do której rejestrują się wszystkie inne usługi. Umożliwia ona udostępnianie informacji ozasobach systemu perfSONAR rozproszonych w  wielu domenach. Warstwa wizualizacji odpowiedzialna jest za graficzną prezentację aktualnych oraz historycznych danych pomiarowych użytko- wnikowi. Jest również interfejsem do manipulacji elementami systemu.

Wymiana danych w  architekturze perfSONAR odbywa się za pomocą jednolitego protokołu  zdefiniowanego za pomocą schematów XML i realizowanego w  ramach inicjatywy Open Grid Forum. Takie rozwiązanie zapewnia pełną otwartość systemu i współpracę pomiędzy różnymi komponentami, często tworzonymi przez różne zespoły i  w  różnych językach programowania.

System perfSONAR rozwijany jest wramach europejskiego projektu GEANT2 i powstaje przy współpracy instytucji naukowych krajów europejskich oraz Stanów Zjednoczonych i  Brazylii. Poznańskie Centrum Superkom- puterowo- Sieciowe jest jednym z głównych partnerów projektu współdecydującm o kierunku rozwoju oraz autorem kluczowych komponentów systemu. Bazując na dotychczasowych osiągnięciach, PCSS wykorzystuje komponenty pomiarowe systemu perfSONAR w projekcie EXPReS dla celów wspomagania systemu zarządzania procesami w obliczeniach typu GRID.

Szymon Trocha, PCSS