ユニコア

UNICORE (UNiform Interface to COmputing REsources)は、スーパーコンピュータやクラスタ システムなどのリソースや、データベースに保存された情報のためのグリッド コンピューティングテクノロジです。UNICORE は、ドイツ教育研究省(BMBF) が資金提供した 2 つのプロジェクトで開発されました。欧州の資金提供を受けたプロジェクトでは、UNICORE はいくつかのスーパーコンピュータ センターで使用されるミドルウェア システムに進化しました。UNICORE は、他の研究プロジェクトの基盤として機能しました。UNICORE テクノロジは、BSDライセンスに基づくオープン ソースであり、 SourceForgeで入手できます。

グリッド コンピューティングの概念は、1998 年末に「グリッド: 新しいコンピューティング インフラストラクチャの青写真」という書籍で初めて紹介されました。1997 年までに、ドイツのスーパーコンピュータ センター向けに、Globus Toolkit の代替として UNICORE の開発が開始されました。最初のプロトタイプはドイツの UNICORE プロジェクトで開発され、製品版の基礎は 2002 年に終了した後続のプロジェクト UNICORE Plus で築かれました。

ヨーロッパの後続プロジェクトでは、機能が拡張され、Open Grid Forum標準の実装の提供に向けて作業が進められました。その結果、2007 年 8 月 28 日に UNICORE 6 がリリースされました。

UNICORE は、ユーザー層、サーバー層、ターゲット システム層の 3 つの層で構成されています。ユーザー層は、さまざまなクライアントによって表されます。主なクライアントは、 Eclipse フレームワークに基づくグラフィカル ユーザー インターフェイスである UNICORE Rich Clientと、UNICORE コマンドライン クライアント (UCC) です。クライアントは、SOAP Web サービスを使用してサーバー層と通信します。XML ドキュメントは、プラットフォームやサイトに依存しない計算およびデータ関連タスク、リソース情報、およびワークフロー仕様の記述をクライアントとサーバー間で送信するために使用されます。サーバーには、Secure Sockets Layerプロトコル経由でのみアクセスできます。

UNICORE サイトへの唯一の安全なエントリ ポイントとして、ゲートウェイはすべての要求を受け入れて認証し、それらをターゲット サービスに転送します。さらに、サイトの特定のグリッド リソース セットにアクセスするには、UNICORE/X サーバーを使用します。UNICORE はさまざまなシステム アーキテクチャをサポートし、組織がそのリソースを完全に制御できるようにします。UNICORE/X サーバーは、スーパー コンピューター、Linux クラスター、または単一の PC へのアクセスに使用できます。UNICORE/X サーバーは、クライアントから受信した XML ジョブ記述 (抽象ジョブ オブジェクト、AJO ^[1] ) から、具体的なターゲット システム固有のアクションを作成します。使用可能な UNICORE サービスには、ジョブの送信と管理、ファイル アクセス、ファイル転送 (クライアント サーバーとサーバー サーバーの両方)、ストレージ操作 (mkdir、ls など)、ワークフローの送信と管理があります。ターゲット システム層は、基盤となるローカル オペレーティング システムおよびリソース管理システムと直接インターフェイスするターゲット システム インターフェイス (TSI) で構成されます。

UNICORE 内のセキュリティは、信頼できる 認証局(CA) によって発行された永続的なX.509証明書の使用に依存しています。これらの証明書は、UNICORE クライアントでシングル サインオンを提供するために使用されます。つまり、ユーザーにはそれ以上のパスワード要求は渡されません。さらに、証明書は、UNICORE ユーザー証明書のローカル アカウント ( Unix uid/gid など) へのマッピングを含む認証と承認、および「安全でない」インターネット リンクを介した SSL ベースの通信チャネルで送信される XML 要求の署名に使用されます。X.509 証明書の使用は、UNICORE アーキテクチャ内で、Global Grid Forum (GGF) によってリリースされたなど、よく知られている標準を考慮する 1 つの例です。信頼の委任については、UNICORE は署名された SAML アサーションを使用し、ローカル承認は XACML ポリシーによって制御されます。

UNICORE テクノロジーのすべてのコンポーネントは、BSD ライセンスに基づくオープン ソース ソフトウェアであり、SourceForge リポジトリからダウンロードできます。

多くの欧州および国際研究プロジェクトは、グリッド ソフトウェア実装を UNICORE に基づいています (例: EUROGRID、GRIP、OpenMolGRID、VIOLA、または日本の NaReGI プロジェクト)。これらのプロジェクトは、研究またはプロジェクトの焦点に固有の新機能を含め、コア UNICORE 機能セットを拡張または拡張中です。このようなプロジェクトの目標は、コンピューター サイエンス コミュニティに限定されません。生物工学や計算化学などの他の科学領域でも、OpenMolGRID または Chemomentum プロジェクトのように、作業と研究の基盤として UNICORE を使用しています。欧州DEISAプロジェクトでは、欧州の主要な HPC センターが参加して、広範囲にわたる分散型の異機種混在マルチテラスケール スーパーコンピューティング プラットフォームを展開および運用しています。UNICORE は、DEISA リソースにアクセスするためのグリッド ミドルウェアとして使用されました。

UNICORE は、ヨーロッパの分散コンピューティング インフラストラクチャ ( PRACE、European Grid Infrastructure EGI) に導入されており、今後は米国の Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) インフラストラクチャにも導入される予定です。

UNICORE は、ジョン・フォン・ノイマン計算機研究所 (NIC) 内の 294912 コアの「JUGENE」IBM BlueGene/P スーパーコンピュータや 26304 コアの「JUROPA」クラスタへのアクセスなど、実稼働環境で効果的に使用されています。これらのリソースのユーザーは、天体物理学、量子物理学、医学、生物学、計算化学、気候学など、幅広い科学分野にわたります。

• I. Foster、C. Kesselman (編)、『グリッド: 新しいコンピューティング インフラストラクチャの青写真』、Morgan Kaufmann Publishers Inc.、サンフランシスコ、1999 年。
• D. Erwin (編)、UNICORE Plus 最終レポート - コンピューティング リソースへの統一インターフェイス、Forschungszentrum Jülich、2003 年。

• UNICOREフォーラム