Отворената архитектура

От съществено значение за грид архитектурата е тя да се базира на общи отворени протоколи, дефиниращи основните механизми чрез които членовете на една ВО и ресурсите договарят, установяват и извършват споделянето. Отворената архитектура, базирана на стандарти, улеснява разширяемостта, взаимодействието, преносимостта и споделянето на код, докато общите протоколи позволяват дефинирането на стандартни услуги. Фостър и Кеселман предлагат слоен модел на грид архитектура, който се състои от няколко слоя и следва принципа на “пясъчния часовник” - в тясната част на “часовника“ се дефинират малък брой основни абстракции и протоколи, които предлагат функционалност на множество услуги от по-високите слоеве, и от своя страна се базират на множество технологии, които се намират в по-ниските слоеве. В предложената архитектура най-ниското ниво предоставя ресурсите, до които грид протоколите осигуряват достъп. Това могат да са изчислителни ресурси, ресурси за съхранение на данни, мрежови ресурси, сензори. Това ниво се нарича “тъкан” (Fabric) и представлява апаратната инфраструктура на грид-системата. Слоят над него има два подслоя и съставя тясната част на “часовника”. Единият подслой се нарича съобщителен (connectivity) и дефинира основни протоколи за комуникация и идентификация (authentication). Комуникационните протоколи позволяват пренос на данни между ресурсите, изграждащи грид инфраструктурата. Идентификационните протоколи надграждат комуникационните услуги и осигуряват криптографски сигурни механизми за установяване идентичността на потребители и ресурси. Ресурсният подслой се базира на протоколите на съобщителния подслой и дефинира протоколи за сигурно договаряне, наблюдение, контрол, счетоводство и заплащане за операциите върху ресурсите. Тези протоколи са насочени напълно към индивидуални ресурси. Следващият слой предлага протоколи, услуги и приложни програмни интерфейси (API), които не са свързани с конкретен ресурс, а са глобални и реализират взаимодействието между ресурсите в инфраструктурата. Затова този слой се нарича колективен (collective). Той увеличава разнообразието от услуги като комбинира малкия брой протоколи от долния слой. Последният слой от тази архитектура е приложният – тук се изпълняват грид приложенията. Те използват услугите, предоставени от всеки от долните слоеве. Така описаната архитектура намира пълна реализация в Globus Toolkit. Той предоставя програмна инфраструктура за свързване на хетерогенни възли във виртуален компютър. Globus Toolkit поддържа групи от услуги, като комуникация, защита, регистрация и управление на ресурсите, като услугите са със строго дефинирани интерфейси. Пакетът от инструменти поддържа съвместно ползване на ресурси от множество организации.
1.4. Стандарти и терминология в ГРИД системите.

С нарастване на интереса към грид системите се увеличава необходимостта от стандарти, които да се използват в грид архитектурата. Един от най-важните стандарти в това отношение е Архитектурата за отворени грид услуги (Open Grid Services Architecture – OGSA). Той е издаден от Global Grid Forum (GGF) и представлява спецификация, която дефинира обща, стандартна и отворена архитектура за грид приложения. Тази спецификация цели да стандартизира почти всички услуги, които грид приложенията могат да използват. OGSA специфицира архитектура, ориентирана към услугите (Service-Oriented Architecture – SOA) за грид, която създава модел на изчислителна система, състоящ се от множество разпределени изчислителни шаблони. Като технология за реализация на последните се предвиждат уеб услугите. OGSA стандартът дефинира интерфейси на услугите и определя протоколите за използване на тези услуги, но не предоставя конкретна реализация. Друг важен стандарт дефиниращ именно интерфейсите е Интерфейс за отворени грид услуги (Open Grid Services Interface - OGSI). Този стандарт определя механизмите за създаване, управление и размяна на информация между Грид услуги. Една Грид услуга е уеб услуга, която отговаря на набор от интерфейси и режим на работа, които определят как клиентът взаимодейства с една Грид услуга. OGSI предоставя Език за дефиниране на уеб услуги (Web Service Definition Language – WSDL) с помощта на който се описват интерфейсите в Грид системите. Друг често срещан термин в Грид средите е GridFTP. Това е сигурен и надежден протокол за пренос на данни, предоставящ висока производителност и е оптимизиран за големи мрежи притежаващи висока пропускателна способност. Както може да се предположи от името му, той е базиран на интернет ФТП протокола и включва допълнения правещи го предпочитан инструмент в Грид средата.