Work Package Grid Workload Management

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1 Work Package Grid Workload Management Last modified: Nell ambito del progetto DataGrid, le attivita` del work package 1 (Grid Workload Management), di cui l INFN e` responsabile, si stanno concentrando soprattutto sulla realizzazione del primo prototipo di un workload management system, che al mese 9 del progetto (Settembre 2001) dovra` essere integrato con le altre componenti sviluppate nell ambito degli altri work package. Come gia` descritto nell ultimo status report, un diagramma a blocchi (costantemente aggiornato con l evolversi delle attivita` del work package) che definisce quali sono le componenti del workload management system al momento previste, le interfacce tra queste, e le dipendenze esterne, e` disponibile in: Per questo primo prototipo (Settembre 2001) le funzionalita` previste sono: prima versione di un job description language (JDL) prima versione di un resource broker, responsabile di scegliere la risorsa dove sottomettere il job sottomesso dall utente servizio di job submission prima versione dei servizi di bookkeeping e di logging prima versione di una command-line user interface per operazioni di job management Job Description Language (JDL) Con JDL si indica il linguaggio usato dall utente all atto della sottomissione di un job, per specificarne le caratteristiche (applicazione, input data set, output data location, risorse necessarie e/o preferibili per eseguire il job,...). E` stato preparato un documento (disponibile in che descrive la sintassi e la semantica di un primo prototipo di linguaggio (basato sui Condor ClassAds), al fine di ottenere feedback dalle applicazioni sulla "adeguatezza" di un linguaggio di questo tipo per descrivere i loro job. Il partner industriale del WP Datagrid (Datamat S.p.A.) si sta occupando di questa attivita`. Resource Broker Il resource broker e` il componente del workload management system che sceglie la risorsa dove sottomettere il job, considerando le access policy associate alle risorse, le caratteristiche e lo stato di queste risorse, la disponibilita` dell'input data set, del necessario run time environment, ecc Per la realizzazione del primo prototipo di questo resource broker si sta utilizzando la Condor matchmaking library, per trovare il match tra le richieste del job (rappresentate nel JDL) e le risorse GRID disponibili, le cui relative informazioni sono pubblicate in un Grid Information Service. Lo sviluppo di questo broker (comprensivo anche del necessario "traduttore" da attributi pubblicati nell'information service in ClassAds) e` in corso da parte del gruppo di Catania (S. Cavalieri, S. Monforte).

2 Information Service Per le operazioni di matchmaking sopra citate, il broker utilizza le informazioni (concernenti le risorse GRID disponibili) pubblicate in un Grid Information Service (Globus GIS/MDS nel primo prototipo). La nuova implementazione del servizio Globus GIS/MDS (MDS 2), prevista presto disponibile come alpha release, dovrebbe risolvere alcuni dei problemi evidenziati nella valutazione del Globus GIS effettuata nell ambito del work package 1 del progetto INFN-GRID (Evaluation of the Globus toolkit). D altro canto sara` necessario implementare delle specifiche customizzazioni, quali l implementazione di un specifico plug in per realizzare un indice, al fine di poter individuare, come query di primo livello, un primo insieme di possibili risorse candidate per il job sottomesso dall utente. Il gruppo di Milano (M. Mezzadri) si occupera` di questa attivita`. Interfacciamento con Replica Catalog Come descritto prima, il resource broker, nelle sue operazioni di matchmaking, dovra` considerare, oltre alle caratteristiche e allo stato delle risorse computazionali, anche dove il necessario input data set e` fisicamente presente. A tal fine si fara` riferimento al Replica Catalog, l elemento dell architettura Grid utilizzato per gestire il mapping tra nomi logici dei dati e relative istanze fisiche. L interfacciamento tra il resource broker e il replica catalog sara` curato dal gruppo di Pisa. Job Submission Service Il servizio di job submission nel primo prototipo saro` realizzato dal servizio GRAM del Globus toolkit. Un'accurata valutazione di questo servizio e` gia` stata effettuata in collaborazione con il WP 1 del progetto INFN-GRID (Installation and Evaluation of the Globus toolkit). Per il primo prototipo si prevede inoltre di utilizzare i servizi offerti da Condor-G, al fine di implementare un servizio di job submission affidabile e fault tolerant. Il servizio Globus GRAM per la sottomissione di job su risorse remote e` gia` stato testato e utilizzato considerando anche applicazioni reali degli esperimenti (Alice, Atlas, CMS). Nell ambito delle attivita` dell esperimento CMS, e` stato anche testato il primo prototipo del servizio Condor-G. I gruppi del CNAF (F. Giacomini, E. Ronchieri), Padova (M. Sgaravatto, M. Verlato), sono responsabili dell implementazione di questo servizio di job submission : si continueranno a seguire gli sviluppi dei servizi Globus GRAM e Condor-G, implementando le necessarie customizzazioni. Bookkeping e logging I colleghi di CESNET sono responsabili dell implementazione del servizio di job monitoring e control dei job (registrando informazioni quali lo stato del job, la risorsa utilizzata, quando il job ha iniziato/completato l esecuzione, ecc ) e per tener traccia degli eventi significativi avvenuti nel workload management system. User interface La user interface prevista per il primo prototipo sara` basata su command line, e sara` sostanzialmente finalizzata ad operazioni di job management: sara` possible sottomettere un job (specificando la risorsa dove il job deve essere sottomesso, o lasciando che sia il resource broker a scegliere la risorsa migliore), verificare quali sono le risorse candidate a eseguire un certo job (le cui caratteristiche e

3 requirement sono stati specificati nel JDL), controllare lo stato del job, accedere alle informazioni del bookkeeping system associate al job, cancellare l esecuzione di un job. Datamat S.p.A. e` responsabile di questo task. Grid Accounting Altra responsabilita` del work package Grid Workload Management e` il disegno e l implementazione di un sistema di accounting per l`ambiente Grid. Il problema del Grid accounting e` un problema sostanzialmente nuovo, per il quale sono stati presentati solo alcuni modelli e idee molto preliminari.non esistono al momento implementazioni funzionanti, nemmeno a livello di prototipo. Il gruppo di Torino (M. Anglano, S. Barale, L. Gaido, A. Guarise, S. Lusso, A. Werbrouck) si sta occupando del problema, analizzando un modello, basato su un`analogia di tipo economico, per gestire, controllare e registrarel utilizzo delle risorse da parte dei diversi utenti. E` attualmente in fase di definizione la pianificazione delle attivita` relative a questo task, e vista anche la complessita` del problema, non si prevede di poter inserire nella prima release del workload management system un prototipo di questo sistema. GARA Il problema della qualita` di servizio in ambiente Grid, attraverso meccanismi che permettano una gestione coordinata dei diversi tipi di risorse, e` uno dei nuovi problemi che deve essere affrontato e risolto. Il framework GARA (Globus Architecture for Reservation and Allocation), sviluppato nell ambito del progetto Globus, si propone di affrontare questo tipo di problemi, e verra` quindi studiato e analizzato, innanzitutto per verificarne le funzionalita`, potenzialita` e limiti, al fine di valutarne una possibile integrazione con il workload management system (comunque non prevista per il primo prototipo). Queste attivita`, condotta in collaborazione con il work package del network, verra` seguita da T. Ferrari (CNAF). Network Weather Service (NWS) Per rendere piu` efficiente il processo di matchmaking, oltre a considerare informazioni sullo stato attuale delle risorse presenti in Grid, il Resource Broker dovrebbe poter disporre anche di stime sullo stato futuro di queste risorse. Il servizio Network Weather Service (NWS) si propone di affrontare questo aspetto per quel che riguarda informazioni relative al networking: verra` quindi analizzato, al fine di valutarne la validita`` come sistema di forecasting, anche per parametri non relativi a risorse di rete (es. per ottenere stime sul traversal time delle varie code, ecc...) Anche questa attivita` verra` condotta in collaborazione con il work package del network, e verra` seguita da T. Ferrari (CNAF) e A. Ciuffoletti (Pisa). Architecture Task Force Come gli altri work package di DataGrid per lo sviluppo del middleware, anche il WP Grid Workload Management partecipa alle attivita` dell Architecture Task Force, per la definizione dell architettura, e per la definizione delle necessarie interfaccie tra le componenti sviluppate dai diversi WP. F. Giacomini (CNAF) rappresenta il work package di Grid Workload Management nell ATF.

4 Nel documento di proposta del progetto INFN-GRID, per il work package 2.1 per il primo anno era stato proposto di concentrare le attivita` sul workload management for Monte Carlo production (task 2.1.1), in particolare considerando i seguenti deliverable: D Technical assessment about Globus and Condor, interactions and usage (5/2001) I servizi del toolkit Globus per il resource management sono gia` stati analizzati e valutati in dettaglio: questa attivita` e` stata fatta in collaborazione con il work package 1 del progetto INFN-GRID (Installation an evaluation of the Globus toolkit), e i risultati di questa valutazione sono descritti nel report conclusivo Report on the INFN-GRID Globus evaluation. In particolare si e` valutato se il servizio Globus GRAM possa essere utilizzato come interfaccia uniforme a diversi local resource management system (i test si sono concentrati in particolare considerando come resource management system LSF, Condor e PBS), si e` analizzato il Resource Specification Language (RSL), il linguaggio usato in Globus per descrivere le risorse richieste dai job, ed e` stata analizzata l'interazione tra i servizi GRAM e GIS (Grid Information Service), per analizzare quali informazioni relative alle risorse vengono pubblicate. E` stato analizzato e valutato anche il sistema di high throughput computing Condor, approfittando anche delle conoscenze e dell esperienza acquisita nel progetto INFN Condor on WAN. I risultati di questa valutazione sono riportati nel documento (di prossima pubblicazione) del work package del workload management sulla valutazione degli attuali sistemi di scheduling e resource management. Il report sulla valutazione dei servizi di Globus riporta inoltre i risultati riguardanti l'interazione Condor-Globus: oltre all'utilizzo di Condor pool come risorsa Globus, e` stata verificata anche la sottomissione di job Condor su risorse Globus, testando sia il meccanismo chiamato Glide-In, e il cosiddetto Condor-G. Questo deliverable si puo` quindi considerare gia` soddisfatto, e per la relativa documentazione si rimanda ai due report sopra citati. D First resource broker implementation for high throughput applications (7/2001) Come descritto nel proposal, per quel che riguarda il work package 2.1, e` stato analizzato se l High Throghput Broker (sviluppato nell ambito del progetto Globus) e Personal Condor (sviluppato dal gruppo Condor) potevano essere degli utili modelli di broker esistenti a cui fare riferimento. Appurato che cio` non e` possible (l High Throughput Broker e` un semplice shell script in fase prototipale, mentre Personal Condor/Condor-G non offre funzioni di brokering), e` stato necessario pianificarne l implementazione. Il resource broker, gia` in corso di implementazione da parte del gruppo di Catania, si propone di essere un sistema di matchmaking di uso generale, e quindi facilmente adattabile per applicazioni high throughput, dove sostanzialmente si tratta di ottimizzare l utilizzo delle CPU disponibili. Per l effettivo rilascio e utilizzo di questo resource broker, si rimanda a quando questo potra` essere integrato alle altre componenti del primo prototipo di workload management system, prevista per

5 Settembre A questo punto potranno essere fatte le necessarie customizzazioni necessarie per il suo utilizzo per le produzioni Monte Carlo per i vari esperimenti. D Comparison of different local resource managers (10/2001) Sono gia` state installate piccole farm, gia` opportunamente instrumentate con i servizi Globus, che utilizzano come resource management system Condor (Padova), LSF (Padova, Pisa) e PBS (CNAF, Milano, Torino): la valutazione riguardera` quindi questi tre resource management system. D Study of the three workload systems and implementation of the workload system for Monte Carlo productions (12/2001) Al momento riteniamo fattibile l implementazione di un primo prototipo di workload management system per produzioni Monte Carlo per Dicembre In questo primo prototipo, oltre al resource broker, come gia` spiegato prevediamo di rendere disponibili anche una semplice user interface per il job management e una prima versione dei servizi di bookkeping e logging. Non prevediamo invece di essere in grado di integrare nel sistema meccanismi funzionanti a livello di produzione per l accounting. L esperienza fatta e soprattutto il feedback che riceveremo da parte delle applicazioni contribuira` poi a pianificare piu` in dettaglio le attivita` future. Manpower La seguente tabella riassume le persone coinvolte nelle attivita` del work package. Viene anche specificato il contributo (in FTE), che comprende la partecipazione alle attivita` del workload management nel progetto DataGrid, e i principali task su cui le varie persone sono attive: FTE FTE in Attivita` Sede Cognome Nome DataGrid CATANIA Cavalieri Salvatore Resource broker Monforte Salvatore Resource broker CNAF Ciuffoletti Augusto NWS Ferrari Tiziana GARA, NWS

6 Ghiselli Antonia Collegamento con WP Testbed Giacomini Francesco ATF, job submission service Ronchieri Elisabetta Job submission service 1 1 MILANO Mezzadri Massimo Information Service 1 1 Prelz Francesco Coordinamento PADOVA Sgaravatto Massimo Coordinamento, job submission service Verlato Marco Job submission service 1 1 Interfacciamento con replica catalog, PISA Donno Flavia packaging Xie Zhen Interfacciamento con replica catalog 1 1 TORINO Anglano Cosimo Grid accounting Barale Stefano Grid accounting Gaido Luciano Grid accounting Guarise Andrea Grid accounting 1 1 Lusso Stefano Grid accounting Werbrouck Albert Grid accounting Richieste finanziarie 2001 Non si fanno richieste per il materiale necessario per la sperimentazione e l`integrazione del software sviluppato, in quanto questo sarà chiesto e reso disponibile nell`ambito dell`attività del WP testbed. Segue la richiesta per le missioni: Missioni interne 6 meeting di 2 giorni del work package a Milano o Catania (2 persone): 12 ML o CNAF (2 persone): 7 ML o Padova (2 persone): 7 ML o Pisa (2 persona): 7 ML o Torino (4 persone): 14 ML Partecipazione a EuroGlobus (Lecce): o CNAF (1 persona): 3 ML o Milano (1 persona): 2.5 ML o Padova (1 persone): 2.5 ML o Pisa (1 persona): 2.5 ML o Torino (1 persona): 2.5 ML Partecipazione a DataGrid workshop a Frascati e GGF3 a Roma o Catania (2 persone): 3 ML o CNAF (2 persone): 3 ML

7 o o o o Milano (2 persone): 3 ML Padova (2 persone): 3 ML Pisa (1 persona): 1.5 ML Torino (4 persone): 6 ML Partecipazione a Technical Board INFN GRID e attivita` di coordinamento o Milano (1 persona per 15 giorni): 3 ML o Padova (1 persona per 15 giorni): 3 ML Missioni estere Partecipazione a DataGrid workshop a Oxford o Catania (2 persone): 6 ML o CNAF (2 persone): 6 ML o Milano (2 persone): 6 ML o Padova (2 persone): 6 ML o Pisa (1 persona): 3 ML o Torino (4 persone): 12 ML Partecipazione a GGF2 a Washington DC (4 giorni) o Catania (1 persona): 4 ML o CNAF (1 persona): 4 ML o Milano (1 persona): 4 ML o Padova (1 persona): 4 ML Partecipazione a CHEP2001 a Pechino (1 settimana) o Padova (1 persona): 5 ML Partecipazione a Globus Retreat a Chicago (1 settimana) o CNAF (1 persona): 4 ML o Milano (1 persona): 4 ML o Torino (1 persona): 4 ML Partecipazione a SC2001 in USA (1 settimana) o Milano (1 persona): 4 ML o Padova (1 persona): 4 ML Riunioni ATF (15 giorni) o CNAF (1 persona): 4 ML Partecipazione a meeting PTB o Milano (1 persona): 6 ML

8 o Padova (1 persona): 6 ML Collaborazioni con sviluppatori Globus/GGF su Information Service o Milano (1 persona per 1 settimana): 4 ML Collaborazioni con sviluppatori Globus/GGF su Scheduling/submission service o Catania (1 persona per settimana): 4 ML o Padova (1 persona per 1 settimana): 4 ML Collaborazioni con sviluppatori Condor o Padova (1 persona per 1 settimana): 4 ML Preparazione release o Catania (1 persona per 2 settimane al Cern): 8 ML o Pisa (1 persona per 2 setttimane al Cern): 8 ML Segue la tabella riassuntiva: Sede Miss. Interne Miss. Estere CATANIA 15 ML 22 ML CNAF 13 ML 18 ML MILANO 8.5 ML 28 ML PADOVA 15.5 ML 33 ML PISA 11 ML 11 ML TORINO 22.5 ML 16 ML

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