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CERN Département IT 1 / 17

Visite du Centre de Calcul du CERN et la Grille au CERN

Département des Technologies de l’Information

Visite du Centrede Calcul du CERNet la Grille au CERN

Bienvenue!



Département IT

L’informatique au CERN

1. Environnement informatique général

2. Services d’informatique administrative

3. Informatique pour la physique et l’ingénierie

4. Consolidation, coordination et standardisation

5. Applications de physique

6. Conception et opération des accélérateurs

http://cern.ch/it



Données générées par le LHC en 1 an

• 40 millions de collisions par seconde

• Après filtrage, encore 100 collisions par seconde

• > 1 mégaoctet de données numérisées par collision Taux d’enregistrement > 1 gigaoctet / sec

• 1010 collisions enregistrées chaque année Données stockées > 15 pétaoctets / an

CMS

LHCb

ATLAS

ALICE

1 mégaoctet (1 Mo)Une photo numérique

1 gigaoctet (1 Go) = 1000 Mo5GB = 1 film sur DVD

1 téraoctet (1 To)= 1000 GoProduction annuellemondiale de livres

1 pétaoctet (1Po)= 1000 ToProduction annuelled’une expérience LHC

1 exaoctet (1 Eo)= 1000 Po3 Eo = production annuellemondiale d’information

http://cern.ch/lhc



Données générées par le LHC en 1 an

Chaque année, le LHC généreral’équivalent de 20 millions de CD

Ballon(30 Km)

Concorde(15 Km)

Mont Blanc(4.8 Km)

Où les expériencesvont-elles stocker

ces données?

1 an de données LHC

(20 Km de CD)



Le traitement des données générées par le LHC

L’analyse des données du LHC requiert une puissance de calcul

équivalente à 100’000 processeurs PC les plus

récents

Où les expériences vont-elles trouver

la puissance de cacul nécessaire?



• Haut débit basée sur une technologie “universelle” fiable• Plus de 8500 processeurs dans 3500 “boîtes” (Linux)• 4 pétaoctets sur 14’000 disques (NAS Disk Storage)• 10 pétaoctets sur bandes (45’000 emplacements) et 170 lecteurs

Loin d’être suffisant!

La puissance informatique disponible au CERN



• Problème: même en augmentant la capacité de son Centre de Calcul, le CERN ne peut fournir qu’une fraction des ressources nécessaires

Europe: 267 instituts4603 utilisateursAilleurs: 208 instituts1632 utilisateurs

Le défi informatique posé par le LHC

• Solution: Des centres de calcul,isolés par le passé, seront connectés,unifiant les ressources informatiquesde la physique des particulesà travers le monde



• Le World Wide Web (inventé au CERN) fournit un accès transparent à de l’information qui est stockée dans des millions de lieux différents

Qu’est-que la Grille?

• De la même manière, la Grille est une nouvelle infrastructure qui fournit un accès transparent à de la puissance de calcul et de stockagedisséminés à travers le globe.



•NASA Information Power Grid•DOE Science Grid•NSF National Virtual Observatory•NSF GriPhyN•DOE Particle Physics Data Grid•NSF TeraGrid•DOE ASCI Grid•DOE Earth Systems Grid•DARPA CoABS Grid•NEESGrid•DOH BIRN•NSF iVDGL

Un seul web mais plusieurs Grilles

•DataGrid (CERN, ...)•EuroGrid (Unicore)•DataTag (CERN,…)•Astrophysical Virtual Observatory•GRIP (Globus/Unicore)•GRIA (Industrial applications)•GridLab (Cactus Toolkit)•CrossGrid (Infrastructure Components)•EGSO (Solar Physics)

•UK e-Science Grid•Netherlands – VLAM, PolderGrid•Germany – UNICORE, Grid proposal•France – Grid funding approved•Italy – INFN Grid•Eire – Grid proposals•Switzerland - Network/Grid proposal•Hungary – DemoGrid, Grid proposal•Norway, Sweden - NorduGrid

Le développement des Grilles a été initié par la communauté scientifique universitaire et de recherche, mais les industriels s’y intéressent aussi.



1. Partage mondial de ressourcesQuestion de confiance, domaines administratifs, différents, Organisation virtuelles, accès 24/24 7/7…2. SécuritéRègles bien définies mais souples, authentification, autorisation, compatibilité et standards3. Utilisation efficace des ressources Plus que de la récupération de cycles (SETI@home), intergiciel (middleware), gestion des files d’attentes…4. Abolition de la distanceLes réseaux offraient 56Ko/s il y a 10 ans,maintenant 155Mo/s,pour le LHC, il faudrait 10 Go/s5. Normes ouvertesLes standards de la Grille convergent etproposent des services, la boîte à outilsGlobus et divers protocoles

Sur quels principes repose la Grille? 5 grandes idées



• Médecine / Santé (imagerie, diagnostique et traitement )

• Bioinformatique (étude du génome humain et compréhension des maladies génétiques)

• Nanotechnologie (conception de nouveaux matériaux à l’échelle atomique)

• Engénierie (optimisation de conception,•simulation, analyse de risque, accès•et contrôle d’instruments à distance)

• Environnement et ressources naturelles (prévision météorologique, observation dela Terre, modélisation et prédictionde systèmes complexes)

L’utilisation de la Grille pour la science



• Projets CERN:LHC Computing Grid (LCG)

• Projets financés UE gérés par le CERN:Enabling Grids for E-SciencE (EGEE)+autres

• Projets financés par l’industrie:CERN openlab for DataGrid applications

La Grille au CERN



Calendrier

• 2002: début du projet

• 2003: service démarré (LCG-1 démarré en septembre avec 12 sites)

• 2004 lancement LCG-2 • 2002 - 2005: mise en place de l’infrastructure

• 2006 – 2008: mise en place des services

http://cern.ch/lcg

En avril 2007:• le plus grand projet de Grille au monde!• 177 sites dans plus de 30 pays• 30’000 processeurs• 14 millions de Gigaoctets de stockage

LCG: LHC Computing Grid



L’accès à une grille de qualité va changer la manière dont lascience et bien d’autres choses sont faite en Europe

Une généticienne, inspirée par une conférence à laquelle elle assiste, va pouvoir lancer une simulation

biomoléculaire complexe depuis son téléphone portable.

Une équipe d’étudiant ingénieurs va pouvoir utiliser les programmes de CAO dernier cri simplement depuis leur

portable en utilisant la Grille.

Un réseau international de scientifiques va pouvoir modéliser une crue du Danube en temps réel, en utilisant les données géographiques et géologiques dispersées dans plusieurs centres à travers l’Europe.

La vision d’EGEE

http://www.eu-egee.org



Objectifs

• Construire une grappe d’ordinateurs ultra-performants

• La relier au DataGrid et en évaluer les performances

• Evaluer l’utilisation potentielle des technologies de masse pour le LCG

Openlab for Datagrid Applications

http://cern.ch/openlab



Visite du Centre de Calcul du CERN

Niveau supérieur• OpenLab: l’équipement du futur• CIXP: CERN Internet Exchange Point

Niveau inférieur• Silos de stockage: >10 petaoctets• Ferme de PC: >3000 PC en batterie

TRÈS IMPORTANT – POUR VOTRE SÉCURITÉ

VEILLEZ À NE PAS TOUCHERAUX ÉQUIPEMENTS OU AUX CÂBLES DURANT LA VISITE



Pour en savoir plus sur la Grille…

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