肖韬组会报告ProActive平台.pptx

肖韬 南京大学计算机科学与技术系 2010.11.11,过去 数百人共享一台大型主机 目前 每人一台个人电脑 将来 大量分布于全球各地的异构计算资源构成一个网格,好处不言而喻 坏处 任务的部署相当复杂(如配置、远程连接) 目标节点可能已有特定的配置状态 需要动态地发现新节点 每个域有自己的管理和安全策略 资源异构且分布(不同的处理器架构、操作系统) 因此，网格计算的框架需要帮助改善应用程序的伸缩性(scalability),大量的资源分布在不同的域(domain)中，意味着各种各样的错误及故障，如 硬件故障 网络故障 维护障碍 通过公共的接口(interface)，网格将异构分布且独立的计算节点划入一个大的统一的计算系统，因此需要新的编程模型来屏蔽这些复杂性,ProActive是一个基于JAVA的开源网格计算中间件 尼斯大学的Denis Caromel教授提出该模型的思想 由OW2组织开发(包括INRIA、CNRS、尼斯大学和ActiveEon) 化简了对多线程、并行、分布式应用程序的编程 适用于网格、多核、集群、数据中心 ProActive提供了API，用于开发并行的分布式程序 ProActive不对Java语言做任何扩展，使用标准Java API，不改动JVM，不使用操作系统相关的函数，不运行后台进程(daemon)，不涉及到任何历史遗留代码,OW2 非盈利性的全球开源软件社区，由ObjectWeb Consortium与Orientware在1997年合并而成 INRIA Institut national de recherche en informatique et en automatique，法国国立计算机及自动化研究院 CNRS 法国国家科学研究中心 ActiveEon ProActive Parallel Suite开源中间件的供应商，提供解决方案及技术支持,Scheduler Resource Manager IC2D,活动(activity)是分布的、且可以远程访问的对象(object) 交互(interaction)通过异步方法调用完成(asynchronous method calls) 交互的结果称为future 方法的调用者(caller)可以通过wait-by-necessary机制来等待结果,一个基于ProActive的分布式或者并行的应用程序由若干称为Active Object的实体构成 每一个Active Object: 有唯一的入口点，称为root 有自己的线程 所有外部的方法调用请求被自动放入队列 自主决定以何种顺序执行请求队列中的方法调用,Active Objects 之间的通讯 以方法调用(method invocation)的方式来实现 方法调用以消息传递(message passing)的方式进行 消息是可序列化(serializable)的Java对象，类似于TCP package 消息的第一部分是路由信息，第二部分是真正的数据,同步调用(Synchronous Invocation) 方法返回primitive type或者final class，例如 boolean foo(); 方法声明抛出异常，例如 public void bar() throws AnException; caller线程会被阻塞，直到 方法调用完成，或者 最终结果返回，或者 方法抛出异常,单向异步调用(One-way Asynchronous Invocation) 方法没有返回值，也不会抛出异常，例如 public void foo(); caller线程阻塞，直到远程的Active Object收到该方法调用的请求消息,返回future的异步调用 (Asynchronous invocation with future result) 方法的返回值是reifiable 类型的，且不声明抛出异常，例如 public MyReifiableType baz(); 方法返回一个future object后继续执行，caller thread不会被阻塞 远程的Active Object会处理该方法调用请求，future object会随之更新,Because some type information is erased during compilation, not all types are available at run time. Types that are completely available at run time are known as reifiable types. A type is reifiable if and only if one of the following holds: It refers to a non-generic type declaration. It is a parameterized type in which all type arguments are unbounded wildcards. It is a raw type. It is a primitive type. It is an array type whose component type is reifiable.,A = CreateActiveObject();,Active Object A,接收到消息 执行方法调用 .,future = A.foo();,func1();,. .,+wait-by-necessity+,func2(future);,生成返回结果,网格组件模型的概念 怎样(在网格上)部署应用程序,Grid Component Model 基于Active Object的高层编程框架 继承了ProActive的许多特性，如方法的异步调用等 通过扩展Fractal组件模型，涵盖了分布式和并行方面,GCM可以划分为两个主要部分 Grid Administration Side 管理者将编写Deployment Descriptor，描述网格提供的资源，以及外界可以怎样获取这些资源 Application Side 开发者将编写一个Application Descriptor，描述怎样启动application，以及该application需要什么资源 通过从一个Application Description指向一个或者多个Deployment Description 的引用将这两方面连接起来,屏蔽下层运行平台的细节与差异 使得部署节点与代码实现无关 这样就必须做到: 抽象地描述分布实体(distributed entity，即Active Object) 从外部实现从实体到机器的映射 因此提出了虚拟节点(Virtual Node, VN)的概念,由名字(一个字符串)标识 在部署描述符(XML格式)中被定义和配置 激活后被映射到一个或一组ProActive节点,ProActive应用程序只需要 指定Application Descriptor 通知ProActive框架启动VNs、实际节点、Active Obejcts 然后开始以下过程 加载部署描述符 根据设置在远程机器上进行部署 部署的过程对上层透明,GCM应用程序的部署依赖于以下两种描述符 GCM应用程序描述符 (Application Descriptor) GCM部署描述符 (Deployment Descriptor),定义了application相关的属性 库在哪里 文件传输 参数 日志、安全、还原点等 对资源的需求 资源的提供者,定义了资源提供者的操作： 访问资源使用