Microsoft PowerPoint - JPGrid-WS-Tanaka
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- さいぞう とくやす
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1 地球観測グリッド GEO Grid のデザインコンセプト 産業技術総合研究所グリッド研究センター 田中良夫 1
2 GEO Grid とは? グリッド技術を用い 地球観測衛星データなどの大規模アーカイブおよびその高度処理を行い 分散環境下の各種観測データや地理情報システムデータと統融合した処理 解析を ユーザが手軽に扱えることを目的としたシステムかつコンセプト 地球観測に関わる多種多様なデータや計算を研究コミュニティや事業者が安全 安心に利用できる環境の提供を目指している AIST: OGF Gold sponsor (a founding member) AIST: OGC Associate member (since 2007) Satellite Data Data Map Map Geo* Contents GIS GIS data data Field Field data data Grid Grid Technologies Resources Geology Geology Applications Environment Environment Disaster Disaster mitigation mitigation 2
3 GEO Grid アプリケーション 災害予測 予防 地すべり 洪水 環境モニタリング 地球温暖化 CO 2 排出予測 天然資源探索 石油 天然ガス コンテンツ 衛星データ, MODIS, PALSAR Formsat2 地質データ 日本 東南アジア センサーデータ AsiaFlux, Field server 情報基盤 Software Hardware セキュリティ データベース 情報サービス 資源管理 WebGIS ワークフロー ポータル 計算機 ストレージ 3
4 例 : 火砕流ハザードマップ作成 PALSAR データから得られる地殻変動の様子 溶岩ドームの現地観測 ハザードマップ作成 PALSAR データから得られる標高図 溶岩 火砕流のシミュレーション 4
5 情報基盤への要件 (1/3) 大規模データの提供 数百テラバイト ~ ペタバイト級のデータ 求めるデータを迅速に見つけ出す データサイズに対する高いスケーラビリティを実現する必要がある 多様なデータの取り扱い異なる組織により 様々な形式で提供される 様々なデータが存在する 衛星観測データ温度 湿度 雲量地質データ アプリケーションコミュニティの要求に応じ 必要なデータを統融合して提供する必要がある 5
6 情報基盤への要件 (2/3) データ提供ポリシの尊重自由に参照できないデータが多々存在する有料 コミュニティ内限定などデータ提供者のポリシに応じた柔軟なアクセス制御を実現する必要がある データと計算の統合データに対しては何らかの処理が必要形式変換 シミュレーションなど計算とデータの統合が必要多様なコミュニティの支援環境モニタリング 災害監視 資源探査など多様なコミュニティや多数のプロジェクト研究を支援するため 柔軟な構成変更 共通に利用できるデータ 計算およびツールやテンプレートになった処理フローなどを共有する仕組みを提供する必要がある 6
7 情報基盤への要件 (3/3) 簡便性 ユーザは簡単に利用できることが望ましい 特別なソフトウェアのインストールを必要としない 証明書の扱いを意識しない データやアプリケーションの所有者は それらを簡単に提供できることが望ましいコミュニティやプロジェクトのリーダーは そのコミュニティ プロジェクトのための研究基盤を簡単に構築できることが望ましいこれらの簡便性を実現するツール ユーザインタフェースを提供する必要がある 7
8 On Demand Data Distribution Search Service On demand Metadata CS-W WMS Thumbnails WMS/WFS 8
9 Data Integration and Access Policy profile WMS WFS List of metadata Formosat-2 It works only if a user has been adopted a unique access policy for all data set Metadata Search Service CS-W WMS? WFS? FORMOSAT-2 WMS/WFS Each Access Policy is naturally diverse GEO Grid should deal with otherwise data owner can t contribute. 9
10 From individual account to Virtual Organization B profile WMS WFS List of metadata Formosat-2 B It works! but obviously data owner don t want to manage for over a million of account. Metadata Search Service CS-W B WMS FORMOSAT-2 B WFS Introduces management group or tier GEO Grid implement this as VO (virtual organization). 10
11 GEO Grid の概要と利用モデル 11
12 GEO Grid の設計方針 仮想組織 (VO) の概念を導入 データや計算は 標準的なプロトコルおよびインタフェースを通して利用可能な サービス として提供される研究コミュニティは 要望に応じて必要なサービスを組み合わせ 仮想的なインフラを構築 VOに基づく認証 認可を基本とする VO 内でのユーザ権限はVOで管理サービスへのアクセス制御はサービス提供者が設定ユーザ数に対してスケーラブルなセキュリティ基盤 12
13 B A User A w/o certificate User B w/ certificate Anonymous User blacklist whitelist grid-mapfile config file LCAS LCMAPS Filesystem ACL account creation login by username / password login by certificate anonymous login Virtual DB 3. Data Access with appropriate method AuthZ Security GEO Grid Portal 1. simple query Meta Data Account DB MyProxy X.509 proxy certificates w/ VOMS attributes GEO Grid Meta Data Catalogue 2. Fetch Meta Data info credential repository GAMA CA VOMS server GEO Grid Admin X.509 long-lived certificates A AB X.509 proxy certificates B Project Admin PDP #1 Service Provider PDP #2 PDP #n File (JPEG) (WMS) (WFS) 13
14 Data Integration Requirements Work with OGC standards and services CSW for catalog service WMS,WFS,WCS for geospatial data services WPS for data processing OGC spatial query Data Format standards Data: GML and other XML data format Metadata: ISO19115,Dublin Core, ebxml etc. multi-level distributed database federation Local = Different Resources under one Service Global = Distributed Services over the world Heterogeneous Data Resources RDB, XML-DB, Web-DB Support of Grid Standards & Middlewares VO based database authorization/security management OGF Standards & Middleware WS-RF/Globus, MDS,GSI(VOMS), OASYS/W3C BPEL, Service Registry(ebXML/UDDI) 14
15 Approach OGSA-DAI with VOMS Multi-level-distributed data integration Service-based Database Integration Middleware Support of VO concept VOMS enabled Database Middleware Support of Grid Standard & Middleware Grid based Database Middleware 15
16 GEO Grid solution at a glance WPS CSW WFS OGC Standards WMS Workflow engines OGC SQL Spatial query OGSA-DQP Service Coordination Distributed Joins Services OGSA-DAI@AIST OGSA-DAI OGSA-WebDB Data Services Data GTRC Services GSJ NARL NASA MODIS Data Resources MODIS In-Situ Formosat-2 Parallel SQL processing Wrap unstructured data as OGSA-DAI Compliant DB Access 16
17 user login Account DB Terra/ account (GAMA) server credential VO DB TDRS portal server VO (VOMS) server APAN/TransPAC GET GSI + VOMS query GSI + VOMS exec GSI + VOMS ERSDIS/NASA WFS WCS WMS CSW OGSA DAI GRAM GridFTP GIS server Data map server Maps catalogue/ metadata server Meta data gateway server Storage (DEM) GEO Grid Cluster L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 L0 17
18 Portal v.s. Accounts v.s. VO VO portal (gridsphere) VO (VOMS) Account Portal (gridsphere) Account DB (GAMA) VO portal (gridsphere) VO (VOMS) 18
19 まとめ ソフトウェアコンポーネントはほぼ期待通り動作 GAMA, VOMS, Globus, OGSA-DAI, Gridsite Grid Systemの実装を通じ GEO Gridのアプローチの妥当性を確認した 170TB data リソースをサービスとして提供する事により 自由な組み合わせが可能 データやDtmsoftは他のVOにも提供可能 標準プロトコルによるサービス連携の拡張性 Dtmsoft on CELL GAMA + VOMS により VO を容易に構成 ユーザも簡単に利用できる 19
20 今後の予定 セキュリティ Authentication Profile for the potal-based credential services の作成 (IGTF) データベース連携 OGSA-DQP, OGSA-DAI-RDF OGC 標準へのさらなる対応 WMS, WFS, WCS CS-W アプリケーション全球 データの提供 GEO Grid ツールキットの開発 GEO Grid SDK (Service Development IT) GEO Grid VOT (Virtual Organization Tools) GEO Grid PDK (Portal Development Kit) サービス連携 ワークフロー 20
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