Semantic Grid Management System based on the Ontology of Application Software

응용 프로그램 온톨로지 기반 시맨틱 그리드 관리 시스템

Grid Computing has enabled enormous amount of computational jobs by connecting distributed computing resources. This technology has developed and widely used in various fields. Previous researches usually focused on how to efficiently manage and use the grid resources. However, there was not enough tries to understand and manage information of application softwares in a well-defined structure. Therefore users in application domain need to how about grid deeply to identify and describe the resource requirements matching for each jobs. We introduce a semantic grid management system based on application ontology to overcome this problem. We design and implement the ontology to store various information of the applications. With the ontology, this system can infer the resource requirements from input parameters and input data of the application software and automatically assign appropriate resources by matching the requirement. Also it can transform the information to other forms which grid middlewares can handle. We apply the system to construct an analysis environment of bioinformatics and compare it with other grid systems to explain usefulness of the system.

그리드 컴퓨팅은 분산된 컴퓨팅 자원들을 서로 연결하여 방대한 양의 계산 작업을 가능케 하는 기술로써 다양한 분야에서 사용되고 또한 발전되어 왔다. 하지만 기존의 연구들은 주로 그리드 자원을 효율적으로 관리하고 사용하는 것에 초점을 두었지, 실제 그리드 환경에서 수행되는 응용 프로그램들의 정보에 대한 체계적인 이해 및 관리는 제대로 이루어지지 않았다. 따라서 응용 분야의 사용자가 그리드 컴퓨팅 환경을 사용하기 위해서는 매번 응용 프로그램의 그리드 관련 요구사항들을 구체적으로 이해하고 기술할 수 있는 전문적인 지식이 요구되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 응용 프로그램 온톨로지 기반 시맨틱 그리드 관리시스템을 구현하였다. 이 시스템은 응용 프로그램들에 대한 정보와 이들이 요구하는 그리드 관련 정보를 온톨로지 형태로 구축하였다. 이를 기반으로 입력 데이터와 인수에 따른 자원 요구량 예측, 최적 자원 할당 등의 정보를 추론하고, 이 정보를 그리드 미들웨어가 다룰 수 있는 형태로 재해석할 수 있도록 하였다. 또한 본 논문에서는 구축된 시스템을 고성능 컴퓨팅 자원이 요구되는 생물정보학 분석환경 구축에 실제 적용해보고 이를 기존 시스템들과 비교함으로써 본 시스템이 유용하게 사용될 수 있음을 설명하였다.