Development of Web-based High Throughput Computing Environment and Its Applications

웹기반 대용량 계산환경 구축 및 응용연구

  • 정민중 (한국과학기술정보연구원 e-Science 응용연구팀) ;
  • 김병상 (한국과학기술정보연구원 e-Science 기술개발팀)
  • Published : 2007.06.30

Abstract

Many engineering problems often require the large amount of computing resources for iterative simulations of problems treating many parameters and input files. In order to overcome the situation, this paper proposes an e-Science based computational system. The system exploits the Grid computing technology to establish an integrated web service environment which supports distributed high throughput computational simulations and remote executions. The proposed system provides an easy-to-use parametric study service where a computational service includes real time monitoring. To verify usability of the proposed system, two kinds of applications were introduced. The first application is an Aerospace Integrated Research System (e-AIRS). The e-AIRS adapts the proposed computational system to solve CFD problems. The second one is design and optimization of protein 3-dimensional structures in structural biology.

공학 및 과학문제 해석을 위해 적용되는 전산 시뮬레이션은 다양한 변수 혹은 데이터의 변화를 통해 다수의 작업을 생성하고 계산함과 동시에, 생성된 결과를 비교 분석하기 위한 필수적인 기법이다. 본 연구에서는 그리드 컴퓨팅을 활용하여 웹상에서 대용량의 전산 시뮬레이션이 가능한 시스템을 개발하고, 이를 이용한 2가지 실제 응용사례를 제시한다. 첫 번째 응용사례는 e-AIRS(Aerospace Integrated Research Environment)라 명명된 연구포탈이다 e-AIRS는 수치해석 연구자가 대규모의 전산 해석을 실시하고, 실험 연구자가 원격지에서 실험을 요청하고 그 결과를 모니터링 할 수 있는 e-Science 연구환경을 제공한다. 두 번째 응용사례는 대규모 계산환경을 이용한 단백질 구조설계를 제시한다. 제안된 계산환경을 이용하여 생성된 단백질 전산 예측구조와 자연상태 구조를 비교하고, 제안된 계산환경의 유용성을 검토한다.

Keywords

References

  1. 고순흠(2006) e-Science 기반의 항공 우주 연구 환경 개선, 한국정보과학회 HPC 학술대회 논문집, 17(2), pp.49-56
  2. 정민중(2006) 최적설계 기법을 이용한 단백질 3차원 구조예측, 대한기계학회 논문집 A, 30(7), pp.841-848 https://doi.org/10.3795/KSME-A.2006.30.7.841
  3. Abramson, D., Sosic, R., Giddy, J., Hall, B.(1995) Nimrod: A Tool for Performing Parametised Simulations using Distributed Workstations. The 4th IEEE Symposium on High Performance Distributed Computing. Virginia
  4. Anjomshoaa, A. (2005) Job Submission Discription Language (JSDL) Specification. Version 1.0. Global Grid Forum. GFD-R.056
  5. Berman, F., Fox, G., Hey, T.(2003) Grid Computing-Making the Global Infrastructure a Reality, Willey, Hoboken. p.1060
  6. Foster, I., Kesselman, C.(1998) The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure. Morgan Kaufmann, San Francisco. p.701
  7. Foster, I., Kesselman, C.(2001) The Anatomy of the Crid : Enabling Scalable Virtual Organizations. Int. J. Supercomputer Applications, pp.200-222
  8. Foster, I.(2006) Globus Toolkit Version 4: Software for Service-Oriented Systems, Springer-Verlag LNCS 3779. pp.2-13
  9. Jones, S. (2005) Toward an acceptable definition of service [service-oriented architecture], Software, IEEE, 22(3), pp.87-93
  10. Kim, B.S. (2007) Parametric Study Service for Large-scale Scientific Simulations on the Grid, International Conference on Advanced Communicaiton Technology, Korea Feb. pp.12-14
  11. National e-Science Project. Application Development, http://www.escience.or.kr/
  12. Raman, R. Llvny, M., Solomon, M.(1998) Matchmaking: Distributed Resource Management for High Throughput Computing, Proceedings of the Seventh, IEEE, International Symposium on High Performance Distributed Computing, pp.28-31