Cern: Cloud Computing macht sich auf die Suche nach den Ursprüngen des Universums

Wenn Ihre tägliche Arbeit darin besteht, die Funktionsweise des Universums herauszufinden, benötigen Sie eine hohe Rechenleistung.

Aus diesem Grund ziehen Forscher von Cern, dem Schweizer Forschungslabor, in dem sich der Partikelbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) befindet, zusätzliche Muskeln aus der Wolke auf.

Teil des 27 km langen Large Hadron Collider-Teilchenbeschleunigers in Cern

Allein die LHC-Experimente generieren jedes Jahr 22PB Daten, die gesichtet und untersucht werden müssen, um grundlegende Fragen wie "Was ist der Ursprung der Masse?" Zu beantworten.

Cern ergänzt seine Rechenleistung bereits über ein Netzwerk von 150 Rechenzentren, das als Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) bekannt ist und seine Forschungsdaten speichert und analysiert. Die WCLG stellt Cern rund 150.000 Prozessoren zur Verfügung, aber das Forschungsinstitut prüft derzeit, ob es diese Zahl durch Cloud Computing verdoppeln könnte.

Das Forschungsinstitut beteiligt sich an der Helix Nebula-Initiative, einem Pilotprojekt, das die europäische Cloud-Computing-Industrie durch wissenschaftliche Forschung in der Cloud ankurbeln soll.

Daten aus LHC-Experimenten werden in den nächsten zwei Jahren von verschiedenen Cloud-Anbietern in der EU verarbeitet, um zu untersuchen, welche Rolle Cloud Computing in der EU-Forschung spielen könnte.

Bob Jones ist Cerns Leiter von openlab, der öffentlich-privaten Partnerschaft, die Cern hilft, neue Informationstechnologien zu identifizieren, von denen das Labor profitieren könnte. Er sagte, dass Cern neue Quellen für Rechenleistung finden muss, da die Nachfrage das Angebot in seinen Computereinrichtungen vor Ort bald übersteigen wird.

"Wir können so viel Rechenkapazität verbrauchen, wie wir in die Hände bekommen können", sagte er.

"Auf dem Cern-Gelände können wir die Größe unseres Rechenzentrums nicht wesentlich erhöhen. Zwei oder drei Jahre später werden wir durch Platz und Stromverbrauch begrenzt sein.

"Wir müssen uns überlegen, welche anderen Optionen uns offen stehen, und das von einigen dieser Unternehmen bereitgestellte elastische Cloud-Computing auf Abruf scheint für uns eine sehr gute Option zu sein."

Um die Eignung von Cloud-Plattformen für ihre Forschung zu testen, verwendet Cern sie, um Simulationen des Atlas-Experiments innerhalb des LHC durchzuführen. Bisher hat Cern die Simulationen mit 1.000 virtuellen Maschinen ausgeführt, die parallel auf einer Plattform des Anbieters Cloud Sigma ausgeführt werden. Laut Jones wird Cern verschiedene Cloud-Plattformen testen, die von Anbietern angeboten werden, die am Helix Nebula-Projekt teilnehmen, bevor entschieden wird, ob größere Datenmengen und mehr Software-Stacks in die Cloud verlagert werden sollen.

"Wir arbeiten derzeit an einem Experiment. Wenn sich dies als erfolgreich erweist, können wir es auf alle unsere verschiedenen Softwareanwendungen ausweiten."

In den nächsten zwei Jahren wird Cern die von den Helix Nebula-Cloud-Anbietern bereitgestellten Dienste prüfen, sie mit den Kosten für die interne Bereitstellung von Rechenleistung und Speicher vergleichen und Aspekte wie Skalierbarkeit, Datensicherheit und Zugriff berücksichtigen.

"Abhängig von der Leistung könnten wir diese kommerziellen Dienste überfluten. Derzeit verwenden wir kontinuierlich 150.000 CPUs über das WCLG-Netz und könnten dies möglicherweise verdoppeln", sagte Jones.

Weitere Forschungsagenturen, die im Rahmen des von der EU unterstützten Helix Nebula-Projekts Cloud-basierte Forschung testen, sind die Europäische Weltraumorganisation (ESA), die satellitengestützte Forschung zu Naturkatastrophen durchführen wird, und das Europäische Labor für Molekularbiologie (EMBL) wird genetische Forschung durchführen.

Jones sagte, dass der kombinierte Appetit der Unternehmen auf Datenspeicherung und -verarbeitung den Cloud-Markt in Europa ankurbeln und eine solide Geschäftsbasis für Cloud-Anbieter bieten könnte, von der aus sie wachsen können. Bisher haben sich rund 13 Technologieanbieter - darunter große Zulieferer wie SAP und Atos Origin - für die Teilnahme an Helix Nebula angemeldet.

"Wir versuchen, einen europäischen Cloud-Markt zu etablieren. Wir sind der Meinung, dass wir als große Unternehmen über eine ausreichende kritische Masse verfügen, um diese Unternehmen zu ermutigen, einen Cloud-Markt in Europa aufzubauen", sagte Jones.

"Wenn wir nachweisen können, dass es für weltweit führende Forschungsorganisationen wie Cern, die ESA und das EMBL technisch und finanziell machbar ist, diese Ressourcen zu nutzen, wird dies andere anziehen."

Noch wichtiger für Cern ist laut Jones, dass die von der Cloud versprochene zusätzliche Rechenleistung und der zusätzliche Speicher den Forschern helfen könnten, LHC-Daten schneller zu analysieren.

"In den nächsten Jahren werden wir jedes Jahr mehr als 20PB Daten haben, die gespeichert, verarbeitet und an Tausende von Physikern auf der ganzen Welt verteilt werden müssen.

"Indem wir ihnen mehr Rechenkapazität geben, geben wir ihnen mehr Optionen, wonach sie in den Physikdaten suchen können - sie können Data Mining und Analyse verbessern.

"Wir könnten möglicherweise die Zeit bis zur Entdeckung verkürzen, indem wir die Zeit für die Analyse der Daten reduzieren, die von Beschleunigern kommen."

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