A Generic Framework for Heterogeneous Resource Federation [Elektronische Ressource] / Sebastian Wahle. Betreuer: Thomas Magedanz

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TECHNISCHE UNIVERSITAT BERLINA Generic Framework for HeterogeneousResource Federationvon Diplom-IngenieurSebastian WahleVon der Fakult at IV - Elektrotechnik und Informatikder Technischen Universit at Berlinzur Erlangung des akademischen GradesDoktor der Ingenieurwissenschaften- Dr.-Ing. -genehmigte DissertationPromotionsausschussVorsitzender: Prof. Dr. Axel Kupp er (Technische Universit at Berlin)Gutachter: Prof. Dr. Thomas Magedanz (Technische Universit at Berlin)Gutachter: Prof. Dr. Paul Muller (Technische Universit at Kaiserslautern)Gutachter: Prof. Dr. Kurt Tutschku (Universit at Wien)Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 15.11.2011Berlin 2011D 83A Generic Framework for HeterogeneousResource Federationvon Diplom-IngenieurSebastian WahleVon der Fakult at IV - Elektrotechnik und Informatikder Technischen Universit at Berlinzur Erlangung des akademischen GradesDoktor der Ingenieurwissenschaften- Dr.-Ing. -genehmigte DissertationTechnische Universit at BerlinFakult at IV - Elektrotechnik und InformatikLehrstuhl Architektur der VermittlungsknotenFranklinstrasse 28-29, 10587 BerlinFirst EditionBerlin, November 22, 2011Supervisors:Prof. Dr. Thomas Magedanz, thomas.magedanz@tu-berlin.deTechnische Universit at Berlin, Lehrstuhl Architektur der VermittlungsknotenFranklinstra e 28-29, 10587 BerlinProf. Dr. Paul Muller, pmueller@informatik.uni-kl.
Publié le : samedi 1 janvier 2011
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TECHNISCHE UNIVERSITAT BERLIN
A Generic Framework for Heterogeneous
Resource Federation
von Diplom-Ingenieur
Sebastian Wahle
Von der Fakult at IV - Elektrotechnik und Informatik
der Technischen Universit at Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor der Ingenieurwissenschaften
- Dr.-Ing. -
genehmigte Dissertation
Promotionsausschuss
Vorsitzender: Prof. Dr. Axel Kupp er (Technische Universit at Berlin)
Gutachter: Prof. Dr. Thomas Magedanz (Technische Universit at Berlin)
Gutachter: Prof. Dr. Paul Muller (Technische Universit at Kaiserslautern)
Gutachter: Prof. Dr. Kurt Tutschku (Universit at Wien)
Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 15.11.2011
Berlin 2011
D 83A Generic Framework for Heterogeneous
Resource Federation
von Diplom-Ingenieur
Sebastian Wahle
Von der Fakult at IV - Elektrotechnik und Informatik
der Technischen Universit at Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor der Ingenieurwissenschaften
- Dr.-Ing. -
genehmigte DissertationTechnische Universit at Berlin
Fakult at IV - Elektrotechnik und Informatik
Lehrstuhl Architektur der Vermittlungsknoten
Franklinstrasse 28-29, 10587 Berlin
First Edition
Berlin, November 22, 2011
Supervisors:
Prof. Dr. Thomas Magedanz, thomas.magedanz@tu-berlin.de
Technische Universit at Berlin, Lehrstuhl Architektur der Vermittlungsknoten
Franklinstra e 28-29, 10587 Berlin
Prof. Dr. Paul Muller, pmueller@informatik.uni-kl.de
Technische Universit at Kaiserslautern, Fachbereich Informatik, AG ICSY
Paul-Ehrlich-Stra e, Geb aude 34, 67653 Kaiserslautern
Prof. Dr. Kurt Tutschku, kurt.tutschku@univie.ac.at
Universit at Wien, Future Communication, Fakult at fur Informatik
Universit atsstra e 10/T11, A-1090 Vienna, AustriaTo my wonderful sons Niklas and Maximilian.Abstract
his doctorate thesis introduces a framework for information and communication technol-
ogy resource federation. Resource federation in the context of this work is a concept forT sharing and allowing access to heterogeneous resources across multiple administrative
domains. Three design artifacts are delivered as the main research result: a federation model,
a federation methodology, and a system instantiation.
The artifacts abstract from the types of resources to be federated. Examples of resources
include general-purpose physical and virtual machines, software packages and systems, as well
as specialized proprietary devices. Resource capabilities are exposed in a service oriented
manner and can be assembled in meaningful combinations and con gurations to satisfy the
service consumer’s requirements.
One of the potential user segments is the scienti c community where resources are
requested for running large scale research experiments that require a certain setup of heteroge-
neous resources. The bene t provided to users of the federation is the seamless access to a large
collection of resources via uni ed interfaces. Resource providers bene t from an additional
sales channel, increasing their average resource utilization, some sort of compensation for
the provided services, and the access to additional user groups. A federation organization
maintains relationships with all stakeholders and o ers central services to ensure the overall
operation.
viiviiiZusammenfassung
ie vorliegende Arbeit betrachtet ein generisches Framework zur F oderation von
Ressourcen der Informations- und Kommunikationstechnologie. \Generic resource fed-D eration" ist, im Kontext dieser Arbeit, ein Konzept zur Bereitstellung und Freigabe het-
erogener Ressourcen ub er die Grenzen administrativer Dom anen hinweg. Die hier pr asentierte
Forschungsleistung setzt sich aus der Entwicklung und Bereitstellung|dem Design|eines
generischen F oderationsmodells, eines Satzes von Methoden zur exiblen F oderation von
Ressourcen, sowie einer Systeminstanziierung zusammen.
Hierbei abstrahieren die drei oben genannten \design artifacts" vom Typus foderierter
Ressourcen. Beispiele verschiedener Ressourcentypen, die mit dem System oderiertf wer-
den k onnen, sind physikalische und virtuelle Rechner, Softwarepakete und -systeme, sowie
Spezialger ate. Die Eigenschaften und Einsatzm oglichkeiten einzelner Ressourcen werden
dienstorientiert zur Verfugung gestellt und k onnen exibel kombiniert werden, um den An-
forderungen des Nutzers gerecht zu werden.
Eines der potentiellen Anwendungsgebiete der Ergebnisse ist die wissenschaftliche
Forschungsgemeinschaft, die verschiedenste Ressourcen fur die Durchfuhrung umfangreicher
Experimente ben otigt. Der Mehrwert fur die Nutzer des beschriebenen Systems ist der einfache
Zugang zu einer Vielzahl unterschiedlicher Ressourcen mittels einheitlicher Schnittstellen.
Die Anbieter von Ressourcen pro tieren durch einen weiteren Vertriebskanal, eine erh ohte
durchschnittliche Ressourcenauslastung, die Kompensierung ihrer angebotenen Dienste, sowie
die Erschlie ung zus atzlicher Nutzergruppen. Eine F oderationsorganisation vertritt die unter-
schiedlichen Interessensgruppen nach au en und bietet zentrale Dienstleistungen, um einen
fortlaufenden Betrieb zu gew ahrleisten.
ixx

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