Magyar lehetőségek a CERN LHC GRID-ben

A világ leghatalmasabb részecskegyorsitója van épülőben Genf közelében a francia svájci határon a CERN-ben. Az LHC-nak (Large Hadron Collidernek) nevezett gyorsitó 2007-re készül el, amelyen 4 nagy nemzetközi együttműködés keretében mintegy 6000 fizikus és mérnök a világ számos egyeteméről és kutatóintézetéből fogja a kisérleteket végezni, közöttük az RMKI kutatói is Budapestről.

Az LHC kisérletek különlegesen nagy számitástechnikai igényekkel lépnek fel: 5-8 PetaByte-nyi mérési adat kerül begyűjtésre évenként, amely feldolgozásához a mai leggyorsabb PC processzorokat figyelembe véve is legalább 200 ezerre lenne szükség 10 PetaByte diszkkapacitással felszerelve. Még ha fel is tételezzük, hogy a következő években is hasonló ütemben folytatódik a tárolási sűrűség és processzorok teljesitményének növekedése ez még akkor is igen hatalmas és komplex rendszert fog jelenteni, amelynek a tervek szerint kétharmada az egész világon "regionális centrumokban" Európában, Amerikában és Ázsiában lesz elosztva.

Ezen adottságok következtében az LHC-hoz szükséges számitástechnikai rendszer mint globális grid kerül kialakitásra azzal a céllal, hogy a földrajzilag teljesen szétszórt számitógép elemeket egyetlen koherens virtuális egészként integrálja. A feladat megoldása igen sok területen jelent komoly kihivást, mint például tudományos feladatok elosztott hálózaton való megoldása, grid middleware kidolgozása, automatizált számitógép rendszer menedzselése, nagyteljesitményű hálózat működtetése, objekt orientált adatbázisok kezelése, biztonsági kérdések megoldása, globális grid működtetése.

A kutatás és fejlesztés egy a CERN által koordinált projekt keretében történik tudományos intézetek és ipari partnerek bevonásával. Az LHC Computing Grid-ből röviditve az LCG nevű projekt szervesen integrálva lesz az európiai nemzeti grid kezdeményezésekkel és szorosan együtt fog működni olyan egyéb projektekkel, amelyek a grid technologia és nagyteljesitményű nagy kiterjedésű hálózatfejlesztés élvonalában vannak, mint

ˇ GEANT, Datagrid és DataTAG, részben szponzorálva az Európai Unió által,

ˇ GriPhyN, Globus, iVDGL és PPDG, amelyeket az National Science Foundation és Deparment of Energy támogat Amerikában.

2003 első felében létrehozzák a bevezető jellegű első Globális GRID Szolgálatot, az LCG-1-t, azzal a világos céllal, hogy megbizható "termelői" szolgáltatást nyújtson az LHC kisérletekben dolgozók részére. A szolgálat kezdetben csak kisebb számú nagyobb Regionális Centrumból fog állni három kontinensen elosztva.Létrehozták a GRID Deployment Board-ot (GDB), amely az LCG telepitését hangolja össze. Ahhoz, hogy egy ország a telepitésben való részvételre kvalifikálja magát a következő feltételeket kell teljesitenie. Bizonyitani kell, hogy 2003 áprilisáig képes hozzájárulni az LCG közös infrastrukturájához legalább egy olyan centrummal, amelyben legalább 50 CPU számitógép teljesitmény 5 TeraByte diszkkapacitással rendelkezésre áll és a folyamatos működtetés személyi feltételei legalább 2 emberév ekvivalens mennyiségben biztositottak. Ezzel a feltétellel összhangban megkezdődött az RMKI-ban egy LCG klaszter installálása, amely várhatólag áprilisban bekapcsolódik a rendszerbe. Ez a klaszter persze csak egy első lépés, mintegy kiinduló pontja a később szükséges nagy LHC rendszernek.

Az előadásban összefoglaljuk a CERN EU Datagrid projektből levonható általános tanulságokat, amelynek az EDG testbed-je tekinthető az LCG-1 prototipusának. Bemutatásra kerülnek azok az elképzelések, hogy a Magyarországon részecskefizikai kutatásra elérhető viszonylag szerény erőforrások felhasználásával hogyan lehet 2007-re a kivánt teljesitményű LCG bázis létrehozni. Valamint szeretnénk rámutatni, hogy milyen kedvező hatásai lehetnek egy ilyen projektnek az általános magyar GRID közösségre. Ebben a vonatkozásban hangsúlyozni kell a lehetséges előnyök mindkét oldalát: egyrészt, itt egy valóban "termelő" működő rendszer telepitéséről van szó, nem "demo"-ról, másrészt, az itt nyert tapasztalat kiindulási alapot szolgáltat új alkalmazások kifejlesztésére és magának a grid rendszereknek az újabb fejlettebb verziójának kidolgozására.