그리드 서비스를 위한 Repository 시스템 개발

Abstract

I. 제 목 그리드 서비스를 위한 Repository 시스템의 개발 II. 연구개발의 목적 및 중요성 본 연구개발의 목적은 표준 데이터 모델인 XML을 통해 그리드 서비스의 발견 및 기술을 가능하게 하고 이의 결과로 통합된 형태의 그리드 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 필수적인 시스템인 UDDI(Universal Description Discovery and Integration)를 따르는 Repository 시스템을 개발함으로서 기 존의 그리드와 웹 서비스의 접목을 통한 그리드 서비스의 활용증대에 기여 함에 있다. 이와 같이 UDDI는 앞으로의 그리드 연구와 밀접한 연관을 지닐 것으로 예상되고, 그리드가 개방성과 확장성을 획득해 감에 따라 그 중요성이 점차 커질 것으로 생각된다. 세계를 하나로 묶고자하는 그리드 사상에 관한 국제적인 노력에 적극적으로 대응하면서 대용량의 서비스 데이터에 대한 신속한 검색 및 데이터의 관리를 통해 전 세계를 엮는 초고속 그리드 망의 꿈을 실현시키기 위해서는 그리드 기술뿐만이 아니라 그리드 서비스들을 엮어서 통 합된 서비스를 제공할 수 있는 UDDI관련 기술에 대한 지속적인 투자와 연구개발이 필수적이라 할 수 있다. III. 연구개발의 내용 및 범위 본 연구의 최종 연구목표는 그리드 서비스를 위한 Repository 시스템 개발이며, 이를 위해 제공해야할 기능을 세분화하여 4년에 걸쳐 단계적인 연구 및 개발을 수행하고자 한다. 제 1차년도에는 UDDI와 그리드에 대한 관련 조사 및 연구를 수행하고, 데이타베이스와 시스템 아키텍처를 설계하여 Repository 시스템 개발의 기반을 구축한다. 그리고 데이터의 기본 저장/검색 기능을 개발하여 Repository 시스템의 토대가 되는 기능을 제공할 수 있도록 한다. 제 2차년도에는 1차년도에서 개발한 기본적인 저장/검색 기능을 바탕으로 다양한 질의조건 및 분류체계를 지원하는 확장된 검색과 추가적인 정보의 저장을 지원하는 확장된 저장 기능을 개발한다. 그리고 데이터 변경 통보 기능을 추가한다. 3차년도에는 전년도 수행내용을 보완하고 데이터 분류 정보 관리 기능, 데이터 보안기능 그리고 Repository 시스템 정책 기능을 추가하여 Repository 시스템의 운영 및 관리를 수행할 수 있도록 한다. 제 4차년도에는 데이터 중복 기능과 이를 이용한 소유권 이전 기능을 개발하고 개발된 Repository 시스템이 범용 DBMS를 지원하도록 확장한다. 그리고 최종적으로 개발된 시스템에 대한 테스트를 통해 안정화 작업을 수행한다. IV. 연구개발결과 본 연구개발은 2003년 4월 중순부터 시작하여 12월 중순까지 8개월간 수행되었다. 먼저 UDDI 및 그리드 관련 연구 조사를 완료하여 Repository 시스템 개발의 토대를 마련하였다. 그리고 관련 연구에 대한 조사 내용 및 분석 자료를 토대로 Repository 시스템이 필요로 하는 데이타베이스 스키마와 SQL 질의문에 대한 확장성과 범용성을 고려한 설계 및 설계된 스키마와 SQL 질의문을 활용할 수 있는 서비스 기반의 Repository 시스템 아키텍처를 설계하였다. 당해연도 중반부터는 시스템이 제공해야 하는 저장 및 검색에 대한 기본적인 기능에 대한 개발을 시작하여 XML 기반의 그리드 서비스 정보에 대한 기본 저장 기능을 제공하고 저장된 그리드 서비스 정보에 대해 빠른 검색 기능을 데모할 수 있는 프로토타입을 개발하였다. 그리고 기본 저장 및 검색 기능에 대한 프로토타입 개발이 완료된 후, 개발한 시스템을 통해 기본 저장 및 검색 기능에 대한 설계를 개별적으로 검증하고 기능들 간 의 연동테스트를 통해 기능에 대한 상호검증을 수행하였다. 마지막으로 설계된 시스템에 대한 문서화 작업을 수행하여, 개발된 시스템에서 사용하는 데이타베이스 스키마와 SQL 질의문 등에 대한 문서화작업을 수행하였다. V. 연구개발의 활용에 대한 건의 기존의 그리드는 과학 기술 분야와 같은 한정된 분야에서 사용되었다. 그러나, 최근 분산환경이 웹서비스 기반으로??도중에 하나로 GGF(Global Grid Forum)는 웹서비스에 기반한 그리드 시스템의 아키텍처인 OGSA(Open Grid Service Architecture)를 개발하고 있다. 본 연구를 통해 개발된 시스템은 이와 같이 웹서비스를 기반으로 개발된 그리드 응용 서비스들의 위치들을 찾아 이를 활용하기 위해 사용될 것이다. 또한, Intelligent Agent기술과 연계하여 그리드 응용 서비스들의 통합에 기여하는 기반 기술로서 활용 가능할 것으로 예상된다. VI. 기 대 효 과 본 연구개발의 목표인 UDDI를 따르는 Repository 시스템의 개발을 통해 서비스 기반의 그리드 응용에서 활용 가능한 서비스 정보에 대한 효과적인 검색 기능을 제공하는 시스템을 확보할 수 있으며 그리드 서비스 정보에 대한 다양한 질의와 효과적인 검색을 가능하게 하여 그리드에 대한 사용자의 편의성 증대 및 수요급증에 기여할 수 있을 것으로 예상한다. 그리고 타 Repository 시스템과의 데이터 공유 및 Intelligent Agent 기술과의 연계를 통해 국제적인 그리드 서비스망의 구축에 기여할 수 있을 것으로 예상한다.

I. Title Development of a Repository System for Supporting Grid Services II. Objectives of the research and their importance The goal of this study is to develop a repository system complying with the UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) standard that is able to discover and describe grid services using a standard data model, XML. By integrating grid services with UDDI through the repository system, we can improve utilization of grid services. Since UDDI is closely related to grid services, UDDI will become more important as grid services acquire openness and extensibility. Therefore, it is necessary to develop UDDI and technologies related to it to cope with international challenges of combining the world and managing enormous data through high speed grid networks. III. Contents and scope of the research The final goal of this research is to develop a repository system for supporting grid services. To achieve this goal, we will divide functions of the repository system into groups and perform stepwise research and development for each group. In the first year, we perform study on UDDI and grid services. Next, we design the database schema and system architecture of the repository system. We develop basic functions of the repository system such as those for storing and searching data. In the second year, we develop extended search functions supporting various kinds of queries and categorization systems. We also develop extended storage functions that store additional information based on the basic functions developed earlier. In the third year, we enhance the previous work and develop additional functions such as those for the management of categorized data, data security, and policy of the repository system. As a result, we can provide all necessary functions to operate the repository system. In the fourth year, we develop functions for supporting data replication and data ownership transfer. Next, we extend the repository system to support general- purpose DBMSs. Finally, we stabilize the system through extensive testing. IV. Results of the research This project has been performed for 8 months from the middle of April 2003. First, we completed a base study on UDDI and grid services and we made a basis of the development of a repository system. Then, we completed the database schema and queries considering extensibility as well as generality based on the UDDI 3.0 specification. We also completed the design of the architecture of the repository system. In the middle of this year, we started to implement basic storing and searching facilities of the repository system. We developed a prototype to demonstrate the facilities implemented in this year. After we finished the prototype, we verified the design of each function of the prototype individually and performed an integrated testing. We also started documentation for the design of the repository system and have finished documents for database schema and SQL queries. V. Suggestion for utilization Until now, grids have been used in specific fields such as science and technology. But, as web services are widely applied to distributed environments, many attempts are being made to use grids in web service environments. As an example of such attempt, an architecture of grid services based on web service environments, OGSA is being developed by GGF (Global Grid Forum). Thus, to find numerous grid services developed and scattered in web service environments, the result of this research can be used as a directory service. We also expect that the developed system can be used as a base technology for integrating grid services with intelligent agents which provide functionalities for automatically searching and managing workflows. VI. Anticipated Impact In this project, by developing a repository system complying with the UDDI standard, we can acquire a system that provides effective search functions for grid applications and contribute to enhancing the usability of grid services. We also expect to contribute to building international grid networks by sharing data with other repository systems and intelligent agents.