{"id":10876,"date":"2022-01-19T12:00:42","date_gmt":"2022-01-19T11:00:42","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/?p=10876"},"modified":"2022-03-24T16:19:37","modified_gmt":"2022-03-24T15:19:37","slug":"fair-data-spaces-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/2022\/01\/19\/fair-data-spaces-2\/","title":{"rendered":"FAIR-Data Spaces \u2013 Wie gelangen lokal abgespeicherte Daten in den cloud-basierten Datenraum?"},"content":{"rendered":"<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_10876 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-de_DE sprite-de_DE\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_10876')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_10876').socialSharePrivacy({\"txt_help\":\"Wenn Sie diese Felder durch einen Klick aktivieren, werden Informationen an Facebook, Twitter, Flattr, Xing, t3n, LinkedIn, Pinterest oder Google eventuell ins Ausland \\u00fcbertragen und unter Umst\\u00e4nden auch dort gespeichert. 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FAIR-Data Spaces ist ein cloud-basierter Datenraum f\u00fcr Wissenschaft und Wirtschaft, der mithilfe der Zusammenarbeit zwischen Gaia-X und der NFDI m\u00f6glich gemacht und entwickelt wird.<\/p>\n<p>Das Projekt<\/p>\n<ul>\n<li>konzipiert den Fahrplan f\u00fcr die Zusammenarbeit der beiden Initiativen,<\/li>\n<li>kl\u00e4rt ethische und rechtliche Rahmenbedingungen f\u00fcr den Datenaustausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft,<\/li>\n<li>erarbeitet gemeinsame technische Grundlagen<\/li>\n<li>und demonstriert die Nutzung von Gaia-X-Technologien f\u00fcr das Bereitstellen und Verwenden von Forschungsdaten entlang der FAIR-Prinzipien in verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen und Branchen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Doch wie gelangen lokale Daten in den cloud-basierten Datenraum? Um diesen Datenraum aus einer Anwenderansicht aufzuzeigen, m\u00f6chten wir euch die Prozessschritte und den technischen Hintergrund n\u00e4her erl\u00e4utern.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<h4>Technischer Hintergrund<\/h4>\n<p>Das Projekt FAIR-Data Spaces wird in verschiedene Arbeitspakete unterteilt. Im Arbeitspaket AP4 geht es um die Demonstratoren, in denen gezeigt werden soll, dass die Infrastruktur, die in Teilen f\u00fcr NFDI4Ing aufgebaut wurde \u2013 also GitLab \u2013 in einer Hybrid-Cloud skaliert werden kann.<\/p>\n<div id=\"attachment_10877\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-10877\" class=\"wp-image-10877 size-medium\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-1-300x144.png\" alt=\"Qualit\u00e4tssicherung im FDM als Workflow mit Git und GitLab\" width=\"300\" height=\"144\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-1-300x144.png 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-1.png 572w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-10877\" class=\"wp-caption-text\">Qualit\u00e4tssicherung im FDM als Workflow mit Git und GitLab. Quelle: <a href=\"https:\/\/figshare.com\/articles\/figure\/FAIR_Data_Spaces_AP_4_2_Workflow_Overview\/16566075\/1\">Marius Politze<\/a><\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Der ganze Workflow l\u00e4uft somit nicht auf der Hardware des IT Centers, sondern in einer Public-Cloud (blaue Wolke im Bild). Alles, was sich au\u00dferhalb der blauen Wolke befindet, existiert einmal. Die Task Runners und Workflow Steps innerhalb der blauen Wolke k\u00f6nnen mehrfach erzeugt werden und zwar nur dann, wenn sie gebraucht werden. Die Skalierung der Ressourcen kann somit gesteuert werden, sodass sie nur dann existieren, wenn sie n\u00f6tig sind. So k\u00f6nnen die Ressourcen effizient eingesetzt werden, sodass keine teuren Server mehr ben\u00f6tigt werden, die zus\u00e4tzlichen, physischen Platz einnehmen. Es handelt sich also um ein On-Demand-Angebot.<\/p>\n<div id=\"attachment_10878\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-10878\" class=\"wp-image-10878 size-medium\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-2-300x142.png\" alt=\"Architektur der technischen Infrastruktur im Demonstrator\" width=\"300\" height=\"142\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-2-300x142.png 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2022\/01\/fairds-2.png 594w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-10878\" class=\"wp-caption-text\">Architektur der technischen Infrastruktur im Demonstrator. Quelle: <a href=\"https:\/\/figshare.com\/articles\/figure\/FAIR_Data_Spaces_AP_4_2_Workflow_Overview\/16566138\/2\">Marius Politze<\/a><\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Der Demonstrator kombiniert bestehende Technologien, die bei den beteiligten Serviceanbietern bereits aufgebaut wurden (blaue Umrandung in der Grafik). Dazu z\u00e4hlt der GitLab Service des IT Centers der RWTH und Dockerhub. Dockerhub ist ein \u00f6ffentlicher Service, mit dem man Dokumente herunterladen kann. F\u00fcr den Demonstrator wurde nun ein der Teil aufgebaut, der die Skalierungseigenschaften zeigen soll (pinke Umrandung in der Grafik). Dieser nutzt gemanagte Kubernetes-Instanzen der verschiedenen Public- und Community-Cloud, die am Projekt beteiligt sind (Open Telekom Cloud und deNBI Cloud). Die Kommunikation zwischen diesen Bestandteilen der entstandenen Hybrid-Cloud geschieht dann \u00fcber die weit verbreiteten und standardisierte Protokolle HTTP und SSH\/Git. Gesteuert wird das Ganze bei GitLab, was das Interface f\u00fcr die Nutzenden darstellt. Konkret bedeutet das, dass sich f\u00fcr die Nutzenden in der Handhabung nichts \u00e4ndert, egal in welcher Cloud sich der pinke Kasten befindet. Somit k\u00f6nnen die Clouds im Hintergrund ausgetauscht werden, ohne dass sich der Workflow f\u00fcr die Nutzenden \u00e4ndert.<\/p>\n<h4>Arbeitsschritte in GitLab<\/h4>\n<p>Die Nutzenden ben\u00f6tigen in erster Linie einen GitLab-Account. Den Zugriff darauf erm\u00f6glicht der Login mittels Shibboleth \u2013 also die Authentifizierung durch den Single Sign-On. Im Systemhintergrund arbeitet eine Kombination aus Dockerhub und Kubernetes, um den Datentransfer schnell und vereinfacht sicherzustellen. Die Nutzenden \u00fcbertragen ihre Daten mithilfe von GitLab auf ein sogenanntes Git-Repository, indem sie die Aktion \u201epush\u201c durchf\u00fchren. Infolgedessen wird durch die Aktion \u201etrigger\u201c eine GitLab-Runner-Instanz vom GitLab-Server benachrichtigt, welche die aktuellen Ver\u00e4nderungen in einen eigenen Arbeitsbereich \u00fcbertr\u00e4gt. Mit der Aktion \u201erun\u201c l\u00e4uft der GitLab-Runner hierzu als Pod im Kubernetes-Cluster (kleinste Einheit einer Kubernetes-Anwendung). Durch die Aktion \u201espawn\u201c erzeugt der GitLab-Runner einen Workflow in Form eines Pods, welcher dann durch die Aktion \u201epull\u201c ein Image aus einer Registry l\u00e4dt und von Kubernetes ausgef\u00fchrt wird. Falls gr\u00f6\u00dfere Datenmengen abgerufen werden sollen, wird dies durch einen externen Datenspeicher \u00fcbernommen, da Git selbst dies nicht schafft. Dies geschieht mittels der Aktion \u201eaccess\u201c. Die Aktion \u201ecallback\u201c hat zur Folge, dass die Ergebnisse zur\u00fcck an den GitLab-Server kommuniziert werden, nachdem der Workflow erfolgreich beendet wurde. Durch \u201efeedback\u201c erhalten die Nutzenden schlie\u00dflich ein Feedback der Ausf\u00fchrung z.B. in Form eines HTML5 Dashboards oder einer Berichtszusammenfassung.<\/p>\n<p>Der Vorteil des Ganzen ist, dass die Nutzenden lediglich im Frontend von GitLab arbeiten und alle weiteren Prozesse im Systemhintergrund erfolgen.<\/p>\n<h4>Ausblick<\/h4>\n<p>Der Demonstrator wird im Projekt FAIR-Data Spaces weiterentwickelt und entsprechend der im Gaia-X Projekt erarbeiteten Spezifikationen beschrieben. So sollen langfristig Komponenten der Public-Cloud, wie z.B. Dockerhub austauschbar gemacht werden.<\/p>\n<p>In Zukunft sollen Teile des Demonstrators f\u00fcr Verbesserung GitLab-Services an der RWTH genutzt werden und in die Serviceentwicklung einflie\u00dfen.<\/p>\n<p>Verantwortlich f\u00fcr die Inhalte dieses Beitrags ist <a href=\"https:\/\/www.itc.rwth-aachen.de\/go\/id\/epvp\/gguid\/0x880B5CF1D5A69148980B5603DE6A4917\/allou\/1\/\">Arlinda Ujkani<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Auf unserem FDM-Blog haben wir vor Kurzem \u00fcber die Neuigkeiten bei Gaia-X und FAIR-Data Spaces berichtet. 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FAIR-Data Spaces ist ein cloud-basierter Datenraum f\u00fcr Wissenschaft und Wirtschaft, der mithilfe der Zusammenarbeit zwischen Gaia-X und der NFDI m\u00f6glich gemacht und entwickelt wird. 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