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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 서론 16

제1절 연구의 목적 및 필요성 16

1. 개요 16

2. 연구의 필요성 16

3. 연구의 목표 및 내용 17

제2절 추진전략 및 방법 17

제3절 연구개발 결과 요약 20

1. 국내외 표준 동향 분석 20

2. 국내외 표준화 활동 20

3. 중장기 표준화 로드맵 수립 21

4. 표준화 성과 및 일반 성과 22

제2장 국내외 표준 동향 분석 23

제1절 해외 그리드 프로젝트 동향 23

1. TeraGrid(미국) 23

2. EGEE(유럽) 24

3. NAREGI(일본) 26

4. UK e-Science 프로젝트(영국) 27

제2절 국내 그리드 프로젝트 동향 27

1. 정보통신부 컴퓨터 연계활용 기반구축 사업(K*Grid) 27

2. 과학기술부 e-Science 사업 28

3. 건설교통부 KOCED 사업 29

제3절 그리드 미들웨어 기술 30

1. Globus Toolkit 4 30

2. gLite 31

3. OMII 32

4. UNICORE 34

제4절 그리드 관련 국제 표준화 기구 35

1. OGF(Open Grid Forum) 35

2. OASIS(Organization for the advancement of Structured Information Standards) 43

3. DMTF(Distributed Management Task Force) 43

제3장 국내외 표준화 활동 44

제1절 국제 표준화 활동 44

1. OGF 활동 44

2. Supercomputing Conference 데모 시연 활동 75

3. OGF 국제 표준 개발 87

제2절 국내 표준화 활동 90

1. TTA 그리드 프로젝트 그룹(PG411) 활동 90

2. OGF-KR 활동 92

3. 국내 정보통신단체 표준 개발 93

제4장 그리드 미들웨어 기술 개발 111

제1절 웹 서비스 기반의 그리드 정보 배포 시스템 개발 111

1. 연구 개발 과제의 개요 111

2. 현재 데이터 관리 기술과 한계점 해결을 위한 방안 111

3. 데이터 배포 서비스 115

제2절 웹 서비스 기반의 통합 Grid-IR 멀티 검색 시스템 개발 127

1. MultiSearch System 127

2. P2P-IR(Information Retrieval) 131

3. 통합 Grid-IR MultiSearch 시스템 139

4. 통합 Grid-IR MultiSearch 시스템 설계 및 구현 141

제5장 중장기 그리드 미들웨어 표준화 로드맵 수립 147

제1절 그리드 미들웨어 표준화 대상 선정 147

1. 자원정보 서비스 147

2. 자원관리 서비스 149

3. 데이터 서비스 150

4. 보안 서비스 150

5. 실행관리 서비스 152

6. 자가관리 서비스 153

제2절 중장기 표준개발 계획 155

제6장 결론 156

제1절 기대효과 156

1. 정보처리 분야의 핵심 기술 확보 156

2. 경제, 산업적 측면 156

3. 사회, 문화적 측면 156

4. 수입 대체 효과 156

제2절 활용에 대한 건의 157

1. u-IT839 전략 프로젝트 지원 157

2. e-Science 분야 157

3. 공공 서비스 분야 157

부록 I. 2006년, 2007년 성과조사표 158

부록 II. OGF 국제 표준 반영 실적 213

부록 III. TTA 국내 표준 제정 실적 248

〈표 2-1〉 EGEE-II 그룹 활동 현황 25

〈표 2-2〉 OGF Areas and Groups 38

〈표 2-3〉 국제 표준화 문서 현황 39

〈표 3-1〉 NAREGI GIN 활동 80

〈표 3-2〉 SC'07 KISTI 부스 발표 스케줄 81

〈표 3-3〉 그리드 ASP 서비스 솔류션 개발 범위 84

〈표 3-4〉 Multi-Grid IR 시스템 구성도 84

〈표 4-1〉 WS-Resource Framework 113

〈표 4-2〉 개발 환경 136

〈표 4-3〉 각 사이트 H/W, S/W 구성표 144

〈표 5-1〉 인터페이스와 관리유형 간의 관계 149

(그림 1-1) 그리드 계층 모델 (그리드 환경구축 발전방향 측면) 16

(그림 1-2) 수행 추진 체계 18

(그림 1-3) 국내외 표준화 단체와의 관계도 18

(그림 1-4) 센서 네트워크 환경의 그리드 정보 배포 시스템 아키텍처 19

(그림 1-5) 그리드 미들웨어 표준화 대상 21

(그림 2-1) TeraGrid 자원 현황 24

(그림 2-2) TeraGrid 네트웍 구조 24

(그림 2-3) EGEE 인프라 현황 25

(그림 2-4) NAREGI 프로젝트 현황 26

(그림 2-5) NAREGI 테스트베드 26

(그림 2-6) UK e-Science Grid 현황 27

(그림 2-7) 컴퓨터 연계 활용 기반 구축사업 개념도 28

(그림 2-8) e-Science 환경 기술 구조도 29

(그림 2-9) KOCED Collaboratory 프로그램 29

(그림 2-10) GT4 구성 요소 31

(그림 2-11) gLite Services 32

(그림 2-12) 사용자의 작업 실행 예 33

(그림 2-13) Layered Architecture of OMII 34

(그림 2-14) UNICORE 6 아키텍처 35

(그림 3-1) GGF16 행사 전경 44

(그림 3-2) GIN그룹 회의 51

(그림 3-3) OGSA-WG의 표준단계 및 6가지 핵심서비스 52

(그림 3-4) OGSA 자원을 위한 정보 모델 개요 52

(그림 3-5) KISTI/K*Grid 전시 부스 운영 53

(그림 3-6) GridASP 개념도 54

(그림 3-7) OGF18/GridWorld 2006 참석자 분포 56

(그림 3-8) OGF18/GridWorld 2006 Opening(Opening〉) 57

(그림 3-9) 새로운 그리드 커뮤니티 조직인 OGF 조직도 58

(그림 3-10) GridFTP Architecture 60

(그림 3-11) RFT 서비스와 globus-url-copy 비교 60

(그림 3-12) Data Replication Service를 위한 서비스 구성 61

(그림 3-13) Grid Computing Now! 홈페이지 64

(그림 3-14) SAS Grid Manager Interface 64

(그림 3-15) 전시장 및 발표장 전경 65

(그림 3-16) WRG 자원 현황 67

(그림 3-17) Cardiff 캠퍼스 그리드 구조 68

(그림 3-18) NAREGI 시스템 운영 개요 69

(그림 3-19) EGEE 기본 로드맵 70

(그림 3-20) EGEE 인프라 참여 기관 70

(그림 3-21) EGEE 참여 VO 증가 추이 71

(그림 3-22) OSG Virtual Organization(VOs) 72

(그림 3-23) OMII-Europe 시나리오 72

(그림 3-24) Globus Toolkit 4 구조 74

(그림 3-25) GridWay 시스템 구조 75

(그림 3-26) 가상 머신 구조 76

(그림 3-27) VWS 실행 과정 76

(그림 3-28) Virtual Cluster 배치 77

(그림 3-29) Univa Globus Enterprise 구조 78

(그림 3-30) Univa Data Distribution Manager 구조〉 79

(그림 3-31) NAREGI GIN 활동 81

(그림 3-32) 그리드 시스템 활용 모델의 시스템 구조 82

(그림 3-33) 서버 자원 효율성 증대 83

(그림 3-34) Greg Newby(ARSC) : OGF GIR-WG Co-chair 85

(그림 3-35) Overall system configuration for Multi-GIR 85

(그림 3-36) 그리드 자원 모니터링 화면 86

(그림 3-37) Grid4 세션 발표 86

(그림 3-38) 그리드포럼코리아(OGF-KR) 조직도 93

(그림 3-39) 그리드 환경에서의 JSDL 소비자 99

(그림 4-1) 자료 처리 Scope의 다양성 112

(그림 4-2) 자료 처리의 시간적 제약 112

(그림 4-3) 자료 Update/Delete/Restore/Backup 처리 주기 112

(그림 4-4) Information Dissemination 요소 및 구조 114

(그림 4-5) Web services Data Access and Integration 114

(그림 4-6) Information Dissemination Object 115

(그림 4-7) Information Propagation 116

(그림 4-8) Information Dissemination 시스템 구조 117

(그림 4-9) Information Propagation 117

(그림 4-10) OGSA-DAI activity 118

(그림 4-11) "Event Processing & Disseminator" 구조 119

(그림 4-12) "Event Processing & Disseminator" 구조 120

(그림 4-13) attribute 매칭 개념도 121

(그림 4-14) Subscription 매칭 트리 122

(그림 4-15) Index of predicates 122

(그림 4-16) Forwarding Algorithm 123

(그림 4-17) Forwarding Algorithm 123

(그림 4-18) (mPV＜ data ＜MPV) 124

(그림 4-19) (mPV＞ data II MPV＜data) 124

(그림 4-20) (mPV＞ data && MPV＜data) 124

(그림 4-21) predicate 그룹핑 개념도 124

(그림 4-22) predicate 그룹핑 사례 125

(그림 4-23) CGIM 동작과정 125

(그림 4-24) 일정간격 그룹핑 방법 126

(그림 4-25) 동적 재분할 그룹핑 방법 126

(그림 4-26) OGSA-DAI 기반 MultiSearch 구조도 129

(그림 4-27) P2P 발전 131

(그림 4-28) P2P Hybrid 형 132

(그림 4-29) P2P Pure 형 132

(그림 4-30) JXTA 플랫폼 구조 133

(그림 4-31) JXTA Network Protocol 133

(그림 4-32) P2P-IR 모델 구조도 135

(그림 4-33) 기본 설계 - Use Case Diagram 136

(그림 4-34) System manager 실행 - Jxta platform 실행 및 피어 그룹 생성, 발행 138

(그림 4-35) Traffic manager 실행 및 작업 피어에 작업 전송 138

(그림 4-36) Work Peer 실행 - 피어 그룹 참여 및 요청 작업 쿼리처리 139

(그림 4-37) Grid-IR 통합 MultiSearch 모델 구조도 140

(그림 4-38) Grid-IR 통합 Multi-Search 시스템 구성 환경 143

(그림 4-39) 통합 Grid-IR MultiSearch 사이트 145

(그림 4-40) 검색 결과 화면 1 145

(그림 4-41) 검색 결과 화면 2 146

(그림 5-1) 그리드 미들웨어 표준화 대상 선정 147

(그림 5-2) 기본 OGSA 정보 서비스 148

(그림 5-3) OGSA에서의 관리 레벨 149

(그림 5-4) 가상 조직환경에서의 보안 서비스 151

(그림 5-5) 그리드 보안 모델의 복합물 152

(그림 5-6) 레가시 BLAST 작업 수행을 위한 EMS 서비스의 상호작용 153

(그림 5-7) 그리드 시스템 레벨과 작업 레벨 154

(그림 5-8) 중장기 표준화 로드맵 155

1. 제목

그리드 미들웨어 표준개발 사업

2. 연구개발의 목적 및 중요성

o 연구개발의 목적

- 국내 그리드 인프라 서비스 및 비즈니스 그리드 적용을 위한 웹 기반의 사용자 환경(인증, 정보보안, 자원관리, 데이터관리, 인터페이스 등)의 국내 그리드 미들웨어 표준 기술 개발

- 국내 연구자의 우수한 그리드 기술에 대한 국제 표준 개발을 통한 국제 기술력 선점

- 그리드 개발자 및 연구자에게 그리드 미들웨어 기술을 보급함으로써 IT, BT, NT 등 첨단 산업 분야에 그리드 기술을 활성화 시킬 수 있는 기반 마련

- 그리드 미들웨어 표준화 중장기 로드맵 수립을 통한 국내 그리드 미들웨어의 설계방향 제시

- 국제 표준개발 방향에 대응하는 상용화 및 비즈니스 그리드를 위한 국내 그리드 미들웨어 표준개발

- Grid-IR(Information Retrieval)에서의 OGF 국제 표준 제정을 통한 정보검색 분야의 기술 선점

o 연구개발의 중요성

- 해외 선진국에 비해 미흡한 연구개발 투자비용의 극복 및 경쟁력 확보를 위해 네트워크에 연동된 고성능 컴퓨터들을 공동 활용할 수 있는 효율적 컴퓨팅자원 활용기반을 구축하기 위한 그리드 컴퓨팅 기술에 대한 표준 개발이 필요함

·u-IT839 전략 등 대형 국책연구과제와 유비쿼터스 시대의 도래로 컴퓨팅 자원에 대한 수요가 급격히 증가하는 것을 효율적으로 대응할 수 있는 기반조성이 필요함

- 그리드 컴퓨팅 환경은 고성능컴퓨터, 대규모저장장치 등 IT자원 공동 활용 인프라를 구축하여 저비용·고효율의 대용량 컴퓨팅 자원을 연구소, 대학, 산업체에 제공하는 첨단 정보통신 기반조성 사업으로 공익성이 매우 큼

- 특히 최근에 많은 국내 기업들이 그리드 기술의 상업성을 인식, 그리드 기술 개발 및 기술선점을 위하여 활발한 활동이 이루어지고 있는 추세이기 때문에 비즈니스 그리드 서비스를 위한 웹 기반의 그리드 미들웨어 표준개발 필요

·'06년 9월 GGF18차 회의에서 국제 그리드 표준화 기구인 GGF와 EGA가 통합되어 OGF를 발족한 이래 그리드 적용분야가 과학기술 분야에서 산업 및 비즈니스 영역으로 급속도로 확산됨

·그리드 표준개발을 위해 국내 산업체들이 2007년부터 TTA 그리드 프로젝트 그룹(PG411) 활동에 적극적으로 동참하고 있음

3. 연구개발의 내용 및 범위

o OGF, OASIS 및 W3C의 OGSA, WSRF, 웹 기술의 최신 표준화 동향 조사 분석

o OGF의 그리드 미들웨어 표준 분석 및 국내 표준 개발

o TTA 그리드 프로젝트 그룹(PG411) 운영 및 활동

o 그리드 컴퓨팅 자원을 효율적으로 관리하고 보다 편리하게 그리드 자원을 활용할 수 있는 웹 기반의 그리드 미들웨어 표준개발(OGSA, WSRF)

o Grid-IR(Information Retrieval) 서비스 관련 국내외 표준 개발 활동

- 웹 서비스 형태의 미들웨어에 접목하기 위한 기술 연구

- 웹 서비스를 이용한 서비스 지향적 통합 그리드 표준 모델 정립

o IT839 분야의 그리드 기술 적용 연구

- 유비쿼터스 환경을 고려한 그리드 서비스 프레임워크 표준 개발

- 센서 네트워크 환경에서의 정보 배포 시스템 표준 개발

4. 연구개발결과

o 국제 표준 반영: 2건

- GFD.064: Grid Scheduling Use Cases

- GFD.082: Grid Information Retrieval System for Dynamically Reconfigurable Virtual Organization

o 국제 표준 기고: 2건

- doc14638 v1: An Experiment for Event Dissemination on Grid Environment for Sensor Network

- doc14638 v2: An Efficient Matching Scheme for Information Dissemination for Sensor Networks

o 국내 표준 제정: 21건

- TTAS.OT-10.0155: 그리드 서비스를 위한 웹서비스 네이밍 명세

- TTAS.KO-10.0265: 그리드 파일 시스템에 대한 네이밍

- TTAS.OT-10.0154: 개방형 그리드 서비스 구조 보안 프로파일 1.0 - 채널 보안

- TTAS.OT-10.0153: OGSA 기본 보안 프로파일 - 핵심

- TTAE.OT-10.0152: 웹 서비스 데이터 접근과 통합 - XML 구현 명세, v1.0

- TTAE.OT-10.0151: 웹 서비스 데이터 접근과 통합 - 핵심(WS-DAI) 스팩, 버전 1.0

- TTAS.OT-10.0156: 그리드 서비스를 위한 자원 명칭공간 서비스

- TTAS.OT-10.0150: OGSA WSRF 기본 프로파일 1.0

- TTAE.OT-10.0047: 개방형 그리드 서비스 구조 용어 해설 버전 1.5

- TTAS.OT-10.0149: 웹 서비스 데이터의 접근 및 통합 - 관계형 실현 명세

- TTAS.OT-10.0143: 작업 제출 기술 언어(JSDL)1.0

- TTAS.KO-10.0263: 그리드 방화벽

- TTAE.OT-10.0089: 웹 서비스 자원 속성(리소스프로퍼티)

- TTAE.OT-10.0090: 웹 서비스 자원 생명주기

- TTAE.OT-10.0091: 웹 서비스 그룹

- TTAE.OT-10.0092: 웹 서비스 기본 오류

- TTAE.OT-10.0093: 개방형 그리드 서비스 구조 프레임을 위한 P2P 요구사항

- TTAS.KO-10.0224: 유비쿼터스 데이터 그리드 요구 명세

- TTAE.OT-10.0094: OGSI 인가 요구사항 명세

- TTAE.OT-10.0088: 웹 서비스 자원

- TTAE.OT-10.0095: 그리드 서비스의 구성 설명, 배포 및 생명주기관리 명세

o 국내 표준 제안: 9건

- 2008-094: 그리드 자원 사용 레코드

- 2008-093: GridFTP: 그리드를 위한 FTP 확장

- 2008-092: 그리드 환경에서의 정보 보급 기본명세

- 2008-091: 고성능 컴퓨팅 기본 프로파일 v1.0

- 2008-090: GridFTP v2 프로토콜 명세

- 2007-581: OGSA 기반 MPI 적용 방법

- 2007-172: 그리드 서비스 어카운팅 표준화

- 2007-169: 그리드 보안 하부구조 메시지 명세

- 2005-773: 그리드 하부구조의 네트워킹 이슈

5. 활용에 대한 건의

o 센서 네트워크 환경(의료, 건설교통 등)에서 정보 및 데이터의 수집, 처리, 배포 기술적용

o 이기종 컴퓨팅 환경에서 정보검색(Information Retrieval) 시스템 통합 서비스 확장을 통해 상용 정보검색 서비스의 기능 향상

o 콘텐츠 관리 배포 시스템, 대용량 데이터 공유 시스템, 의료 데이터 공유 시스템, 그리드 기반 한반도 지질 및 환경정보 공유 시스템 등의 응용분야에서 활용 가능

6. 기대효과

o 기술적 기대효과

- 대규모 그리드 정보검색 통합 시스템 구축을 통하여 상용 정보검색 서비스의 기능 향상

- 그리드 기반의 서비스 수집, 처리, 배포 기술의 기술이전을 통해 신규 서비스 창출 및 서비스 기반 산업화에 기여

- 그리드 기술 적용을 통한 IT자원의 활용도 증대와 대규모 데이터 전송·공유기술 등 비즈니스 그리드 시범 사업을 통한 성과 및 IT 분야 그리드 기술 적용 노하우 제공

o 산업적 기대효과

- 그리드 기술을 통하여 기초과학과 산업기술 연구에 필수적인 고속연산, 대량의 데이터 처리, 첨단 장비 등을 상호공유 할 수 있고, 사이버 공간에서 협업연구와 작업을 가능하게 하여 국가 정보화 촉진

o 사회적 기대효과

- 그리드 기술 기반의 공공분야(재난방지, 의료분야) 정보서비스 시스템 구축을 통하여 대국민 정보 서비스의 종류 확대와 글로벌화 도구 활용 가능