CERN, 3 maggio, 2004
La “Griglia” informatica
Fabrizio Gagliardi
CERN
EGEE Project Director
La tecnologia di base
• I progressi informatici degli ultimi anni nel campo delle reti, dei PC,
del software distribuito, del Web permettono di pensare a creare un
centro di calcolo virtuale composto da calcolatori distribuiti in tutto il
mondo e connessi da Internet...
• Il CERN il 20/04/04 ha stabilito il record del mondo di velocita’ su
Internet trasferendo l’equivalente di un DVD in meno di 10 secondi
(6.25 Gb/sec su 11’000 Km) tra la California ed il CERN (10’000 volte
la velocita’ di ADSL). Nel quadro del progetto EU DataTAG, a forte
participazione Italiana (INFN)
• Il PC che sto usando per questa
presentazione è circa 200 volte più
potente di tutto il sistema di calcolo
usato da Prof. Zichichi allo Split Field
Magnet del CERN negli anni 70
• Linux ed il Web hanno reso l’informatica
facile ed anche alla portata
dell’insegnamento secondario
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Come funziona la Griglia?
• Un software nuovo, sviluppato in molti
progetti internazionali e nazionali (anche
in Italia) e chiamato “Middleware”
permette di collegare centri di calcolo
differenti e gestiti in maniera autonoma in
un centro di supercalcolo virtuale
• Questo software riceve una richiesta di
calcolo da un utente e la distribuisce dove
trova le risorse di calcolo ed i dati
necessari
• Si assicura che tutto funzioni e quando il
calcolo è terminato trasmette il risultato
all’utente
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La visione della Griglia
• Una rete internazionale di scienziati potrà simulare
nuove inondazioni del Danubio in tempo reale,
usando dati metereologici e geologici di molti
centri diversi in Europa
• Un gruppo di studenti d’ingegneria in una
università periferica potrà utilizzare i più moderni
sistemi 3D dai loro PC usando la Griglia
• Una scienziata genetica ispirata da una
presentazione udita ad una conferenza potrà
lanciare un calcolo complesso di simulazione biomoleculare dal suo cellulare
Accedere ad una Griglia di produzione cambiera’ il modo in cui la
scienza e molte altre cose sono fatte...
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Le Griglie nelle scuole
• Coinvolgere gli studenti in esperimenti
scientifici con dati reali e “freschi”
• Esperimento di raggi cosmici nei licei:
• EEE (Extreme Energy Events)
• Collegando i PC dei licei italiani in una
griglia di calcolo si può creare una struttura
di supercalcolo economica e capace di
supportare l’analisi dei dati di EEE
• Altri esempi:
• uso di PC distribuiti per calcolare il piu’
grande numero primo
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Altre applicazioni della Griglia
• Applicazioni mediche
(immagini, diagnostica e
trattamento)
• Bioinformatica (studio del
genome e proteone umano
per capire le malattie
genetiche)
• Ingegneria (ottimizzazione,
simulazione, analisi dei
problemi, accesso remoto
e controllo di strumenti)
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Progetti di Griglie al CERN
• Progetti CERN:
• LHC Computing Grid (LCG)
• Progetti della EU gestiti dal
CERN:
• EGEE
• Progetti industriali:
• CERN openlab for DataGrid
applications
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Progetti prototipo: DataGrid
• 9.8 M di Euro dalla EU nel
periodo 2001-2004
• 3 applicazioni principali: Fisica
delle particelle, Osservazioni
satellitari (ESA), Biomedica
• 21 partner in totale, più di 150
scienziati, ingegneri e
programmatori dalla ricerca,
dall’università, come pure
dall’industria
• Il prototipo DataGrid: più di 1000
calcolatori in 15 sedi (a momenti
fino a 40)
Completato con successo a marzo 2004
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La nuova Griglia Europea:
EGEE (Enabling Grids for E-science in Europe)
• Obiettivo:
• Creare l’infrastruttura di calcolo per
ERA (European Research Area)
Applicazioni
• Approccio:
Costruire su:
• Gli investimenti della EU e dei paesi
membri nella tecnologia di Griglia
(Italia all’avanguardia)
• Collaborazione internazionale (US e
Asia)
• Molti risultati prototipi
La Griglia
La rete Geant
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EGEE: I partners
• 70 istituzioni di punta in 27 paesi,
uniti in federazioni nazionali o
regionali (tra cui l’Italia)
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Le applicazioni pilota
• Fisica delle particelle elementari con LHC
Computing Grid (www.cern.ch/lcg) per gestire ed
analizzare petabytes (1015 bytes) di dati reali e
simulati. LCG è una maggiore sorgente di risorse
di calcolo, di bisogni, con tempi stretti e senza
soluzioni convenzionali disponibili
• Biomedica molti gruppi di ricerca hanno bisogno
di gestire grossi flussi di dati di bioinformatica.
Accesso a grossi insiemi di dati distribuiti e nonomogenei con necessità di supercalcolo a
richiesta
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Partecipazione italiana alla Griglia
• Scienziati ed informatici italiani all’avanguardia dalla fine degli anni 90
• Ruolo di primo piano dell’INFN nei progetti Europei: EGEE, DataGrid,
DataTAG, ecc.
• Importante partecipazione italiana a LCG
• Grossa attività nazionale con INFN Grid, progetti FIRB, il portale Genius
e testbed didattici
• La presidenza italiana della EU ha ospitato eventi come INFRA/ERA a
Trieste ed eIRG a Roma, importanti per la nuova infrastruttura della
Griglia Europea (EGEE)
• Partecipazione industriale:
• DATAMAT, Nice ecc...
• Paese ospite della prima International Grid school in 2003, vicino a
Napoli, sarà ripetuta quest’anno
• Paese ospite della scuola di computing del CERN nel 2002 e 2004
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Conclusioni
• La Griglia ha il potenziale per creare una struttura di calcolo
accessibile alla più ampia comunità scientifica
• Contribuirà a mitigare la “barriera digitale” tra gli istituti dei
paesi più avanzati e quelli ancora in via di sviluppo
• La competitività industriale e commerciale potrà essere
rafforzata dai risultati tecnologici che la Griglia permetterà
• La Griglia potrà portare la Scienza di punta nelle classi
scolastiche
• Con l' INFN l’Italia puo' giocare un ruolo di primo piano a
livello internazionale nello sviluppo di questo nuovo settore e
nel suo sfruttamento industriale
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Ulteriori informazioni
EU EGEE – www.eu-egee.org
LCG – www.cern.ch/lcg
INFN - grid.infn.it
Altri progetti:
www.cern.ch/gridcafe
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