Grid szolgáltatások IPv6-al

Az adott munkaszakaszban célul tűztük azt ki, hogy megvizsgáljuk, hogy a grid rendszerek milyen szolgáltatásokból épülnek föl, illetve hogy az egyes részszolgáltatások telepíthetők-e IPv6 protokoll fölött.

Egy tipikus grid rendszer az alábbi szolgáltatásokból áll:

Lokális erőforrás menedzsment
- Erőforrás menedzser (SGE, Condor, GUG Cluster Manager)
- Párhuzamos működést támogató könyvtárak (PVM, MPI)
- Kiszolgáló rendszerek (NFS, DHCP)
Grid köztesréteg (ARC, gLite, GUG)

Lokális erőforrás menedzserek vizsgálata

A lokális erőforrás menedzserek közül a Condor, az SGE, illetve a GUG Cluster Manager rendszereket vizsgáltuk meg. Sajnos a dokumentációjukból az derül ki, hogy a jelenlegi verziók nem támogatják az IPv6 feletti kommunikációt. Bár mindkét erőforrás menedzser megosztott hálózati file rendszerre épít, saját külön kontroll- csatornát is használnak. A Condor rendszer forráskódja jelenleg nem elérhető, így e rendszert nem tudtuk IPv6-átalakíthatóság szempontból megvizsgálni, felmérni. A SGE rendszer forráskódja elérhető, és ezt meg is vizsgáltuk. Sajnos az IPv6 rendszerre történő gyors migrációja nem lehetséges, mivel a forráskódjában a kommunikációs könyvtárak olyan (rossz) programozói gyakorlatnak megfelelően lettek megírva, hogy azok alapjaitól történő átkódolása szükséges. (A SGE fejlesztői jelenleg is foglalkoznak a rendszer IPv6-ra történő portolásával, de ennek várható eredménye csak a projektzárást követően lesz elérhető.) Az NIIF által fejlesztett GUG köztesréteg tartalmaz egy Cluster Manager szolgáltatást, amely erőforrás menedzserként használható. E rendszer fejlesztésénél fontos szempont volt az, hogy képes legyen IPv6 fölötti kommunikációra. A CM jelenleg támogatja a PVM és MPI könyvtárak használatát, valamint a lokális checkpoint lehetőségét is. Sajnos a rendszernek van egy lényeges limitációja: jelenleg nem támogatja az SSL fölötti kommunikációt. Tekintve, hogy ez egy a lokális hálózaton üzemelő rendszer, e korlátozást nem tekintjük problémának. A rendszert az NIIF teszt cluster-én feladat futtatásokkal átfogóan teszteltük. Így elmondható, hogy lokális erőforrás ütemezőre létezik IPv6 alternatíva.

Párhuzamosítást támogató könyvtárak

A párhuzamos működést támogató szoftverek közül a két leggyakrabban használt megoldást vizsgáltuk meg. A PVM rendszer utolsó előtti legfrissebb változatához létezik IPv6 támogatást nyújtó javítókészlet. A megoldást az NIIF teszt cluster környezetében kipróbáltuk, és azt működőképesnek találtuk. A patch-et átírtuk úgy, hogy az a legfrissebb PVM változatra is működőképes legyen. A megoldás egyetlen limitációja, hogy nem hozhatók vele létre hibrid, azaz mind IPv4-es, mind IPv6-os címet használó virtuális gépek, csak tisztán vagy az egyik, vagy a másik. Ez a gyakorlatban nem jelent különös problémát, hiszen igen ritkán fordul elő, hogy egy lokális erőforrások olyan gépeket tartalmaznak, amelyek vagy csak IPv6-ot vagy csak IPv4-et tudnak kezelni. A vizsgálatunk tárgyát képző másik párhutamosítást támogató könyvtár az MPI, amelynek az OpenMPI verzióját teszteltük. Ez a korábban ismert SUN Cluster Tools szoftvercsomag ingyenes forráskódú változata, amelynek legfrisseb változata támogatja az IPv6 címek használatát. A rendszert az NIIF teszt cluster-én telepítettük és teszteltük. A funkcionális tesztek során tudtunk feladatokat IPv6 fölött futtatni. Azt, hogy a rendszer segítségével heterogén, azaz vegyes IPv4 és IPv6 címeket használó erőforrások integrálhatók-e nem vizsgáltuk, de nagy valószínűséggel igen. A vizsgálataink alapján elmondható, hogy MPI és PVM könyvtárakkal párhuzamosított alkalmazások futtathatók IPv6 felett.

NFS, DHCP

Grid köztesrétegek

IPv6-működés szempontjából több grid köztesréteget is megvizsgáltunk. Ezek közül az első a gLite, amely az európai EGEE infrastruktúra működtető rendszere. Jelenleg a gLite két másik megoldásra épül: Globus Toolkit, valamint Condor ütemező. A gLite jelenleg nem képes IPv6 fölött működni, amelynek fő oka a benne foglalt Condor alrendszer. IPv6 irányban azonban erős elkötelezettsége van a projektnek: az EUChinaGrid mielőbb szeretné a rendszert IPv6 hálózat fölött telepíteni, így várhatóan, de feltételezhetően csak e projekt zárása után valamilyen megoldással előállnak. Egy világviszonylatban is elterjedt köztesréteg az ARC, a skandináv országok grid rendszerének köztesrétege. E szoftvernek jelenleg két változata létezik: ARC0, amely a korábbi Globus Toolkit rendszeren alapul, de azt alapjaiban írja át, illetve az ARC1, amely jelenleg is fejlesztés alatt áll, és web protokollon keresztül nyújt grid szolgáltatást. Az ARC0 nem támogatja az IPv6 protokollt, éppen a régi verziójú GT függősége miatt. Az ARC1 fejlesztésénél fontos célkitűzés volt az, hogy képes legyen mindkét protokollon keresztül kommunikálni, de a jelenlegi IPv6-os kiterjesztések várhatóan ez év decemberére lesznek csak készen. A GUG köztesréteg, amely jelenleg a hazai grid infrastruktúrák egyikének a ClusterGrid országos rendszernek a működtető eleme, egy Python nyelven írt alkalmazás. Web szolgáltatás fölött kommunikál, és képes mind az IPv4, mind az IPv6 címek kezelésére, hibrid módon. A megoldás jelenlegi legfontosabb limitációja az, hogy nem lehet a kommunikációs csatornákat SSL titkosítás irányába kiterjeszteni.

Összefoglalás

Összefoglalva elmondható, hogy a jelenleg használt grid köztesrétegek nagy része nem támogatja az IPv6 kommunikációt, ugyanakkor fejlesztőik fontosnak tartják az IPv6 irányvonalat, és ott ahol e protokoll még nem támogatott, oda is tervezik annak mielőbbi bevezetését.