우리는 LHC (Large Hadron Collider)가 인류가 수행 한 가장 크고 가장 비싼 물리 실험이 될 것임을 이미 알고 있습니다. 이전에는 상상할 수 없었던 에너지 (10 년 말까지 14 TeV 마크까지)에서 상대 론적 입자를 충돌 시키면 거대한 입자 탐지기로 추적하고 특성화해야하는 수백만 개의 입자 (알려지고 아직 알려지지 않은 입자)가 생성됩니다. 이 역사적인 실험에는 대규모 데이터 수집 및 저장 노력이 필요하며 데이터 처리 규칙을 다시 작성해야합니다. 5 초마다 LHC 충돌은 DVD의 데이터에 해당하는 속도 (초당 1 기가 바이트의 데이터 생성 속도)를 생성합니다. 연결 상태가 양호한 일반 가정용 컴퓨터는 초당 1-2MB의 속도로 데이터를 다운로드 할 수 있습니다 (매우 운이 좋으면 초당 500 킬로바이트를 얻습니다). 따라서 LHC 엔지니어는 저장 및 배포 할 수있는 새로운 종류의 데이터 처리 방법을 설계했습니다. 페타 바이트 (백만 기가 바이트)는 전 세계 LHC 공동 작업자에게 데이터를 제공합니다 (다운로드를 기다리는 동안 오래되고 회색이되지 않음).
1990 년 유럽 원자력 연구기구 (CERN)는 우리가 사는 방식에 혁명을 일으켰습니다. 전년도에 CERN 물리학자인 팀 버너스-리 (Tim Berners-Lee)는 전자 정보 관리 제안서를 작성했습니다. 그는“하이퍼 텍스트”라는 것을 사용하여 인터넷을 통해 정보를 쉽게 전송할 수 있다는 아이디어를 제시했습니다. CERN의 시스템 엔지니어 인 Berners-Lee와 공동 작업자 Robert Cailliau는 CERN 과학자들이 번거로운 저장 장치에 저장하지 않고도 개인용 컴퓨터의 정보를 공동 작업하고 공유 할 수 있도록 단일 정보 네트워크를 구성했습니다. 하이퍼 텍스트를 통해 사용자는 웹 페이지를 통해 텍스트를 탐색하고 공유 할 수 있습니다. 하이퍼 링크. Berners-Lee는 계속해서 브라우저 편집자를 만들고 수많은 사람들이이 새로운 형태의 커뮤니케이션을 공유 할 수 있음을 곧 깨달았습니다. CERN 과학자들은 1990 년 5 월까지이 새로운 협업 네트워크를 월드 와이드 웹. 실제로 CERN은 세계 최초의 웹 사이트 인 http://info.cern.ch/를 책임졌으며이 사이트의 모양에 대한 초기 예는 월드 와이드 웹 컨소시엄 웹 사이트를 통해 찾을 수 있습니다.
따라서 CERN은 인터넷을 통한 데이터 관리에 익숙하지 않지만 새로운 LHC는 특별한 처리가 필요합니다. Georgia Institute of Technology의 고성능 컴퓨팅 전무 이사 인 David Bader가 강조한 바와 같이, 인터넷에서 허용되는 현재 대역폭은 다른 병목 현상을보다 바람직하게하는 병목 현상입니다. "LHC와 미래의 활동을 살펴보면 웹에서 할 수 없었던 한 가지 일은 엄청난 양의 데이터를 관리하는 것입니다그는 테라 바이트 급 하드 드라이브에 대용량 데이터 세트를 저장 한 다음 포스트에서 공동 작업자에게 보내는 것이 더 쉽다는 것을 의미했습니다. CERN은 월드 와이드 웹에서 데이터 공유의 협업 적 특성을 다루었지만 LHC가 생성하는 데이터는 현재 사용 가능한 작은 대역폭에 쉽게 과부하가 걸리게됩니다.
이것이 LHC 컴퓨팅 그리드가 설계된 이유입니다. 이 그리드는 첫 번째 단계 (Tier 0)는 스위스 제네바 근처의 CERN에 있습니다. Tier 0은 LHC가 펌핑 한 원시 데이터 (1과 0의 이진 코드)를 즉시 저장하고 관리하도록 설정된 100,000 개의 고급 CPU를 포함하는 대규모 병렬 컴퓨터 네트워크로 구성됩니다. 이 시점에서 모든 입자 충돌이 센서에 의해 감지되는 것은 아니며 아주 작은 부분 만 포착 할 수 있습니다. 비교적 적은 수의 입자 만 탐지 될 수 있지만, 이는 여전히 큰 결과물로 해석됩니다.
Tier 0은 초당 10 기가비트의 전용 광섬유 라인을 11 개로 블 래스팅하여 출력 된 데이터의 일부를 관리합니다. 1 단계 북미, 아시아 및 유럽 전역의 사이트. 이를 통해 뉴욕의 Brookhaven National Laboratory에있는 RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider)와 같은 공동 작업자는 ALICE 실험의 데이터를 분석하여 LHC 납 이온 충돌의 결과를 자체의 무거운 이온 충돌 결과와 비교할 수 있습니다.
Tier 1 국제 컴퓨터에서 데이터 세트가 패키지되어 140으로 전송됩니다. 2 단계 전 세계 대학, 실험실 및 개인 회사에 위치한 컴퓨터 네트워크. 이 시점에서 과학자들은 원시 이진 코드에서 입자 에너지 및 궤적에 대한 유용한 정보로 변환하기 위해 데이터 세트에 액세스 할 수 있습니다.
계층 시스템은 모두 훌륭하지만 "미들웨어"라는 매우 효율적인 유형의 소프트웨어가 없으면 작동하지 않습니다. 데이터에 액세스하려고 할 때 사용자는 페타 바이트 단위의 데이터를 다른 형식으로 다른 서버에 분산시키는 정보를 원할 수 있습니다. 오픈 소스 미들웨어 플랫폼 글로 버스 정보가 이미 연구원의 컴퓨터 내부에있는 것처럼 필요한 정보를 완벽하게 수집 할 책임이 있습니다.
LHC 프로젝트를 넘어 확장 할 수있는 계층 시스템, 빠른 연결 및 독창적 인 소프트웨어의 조합입니다. 모든 것이 "주문형"이되는 세상에서 이런 종류의 기술은 인터넷을 만들 수 있습니다 투명한 최종 사용자에게. 지구 반대편 실험에서 생성 된 데이터부터 다운로드 진행률 표시 줄을 기다리지 않고 고화질 영화를 보는 것까지 모든 것에 즉시 액세스 할 수 있습니다. Berners-Lee의 HTML 발명과 마찬가지로 LHC 컴퓨팅 그리드는 인터넷 사용 방식에 혁명을 일으킬 수 있습니다.
출처 : Scientific American, CERN
