Physiker-Mach dich bereit für große Datenfluss

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Universität von Nebraska-Lincoln Teilchenphysiker Ken Bloom und Aaron Dominguez teamed oben mit Informatiker David Swanson, ein Rechenzentrum zum Wohle der Wissenschaftler an der Universität und im ganzen Land zu bauen. Das Zentrum soll die Informationsflut, die Gießen wird von Teilchenbeschleuniger der Welt der nächsten Generation, der Large Hadron Collider (LHC), einem unterirdischen Ring verwalten 27 Kilometern um befindet sich am Europäischen Zentrum für Kernforschung (CERN) in Genf, Schweiz, ab Mitte 2008.

Detektoren, die rund um den LHC-Ring stationiert werden 15 Billionen Gigabyte an Daten pro Jahr produzieren, die heraus zu Rechenzentren weltweit bewirtschaftet werden. Das Nebraska-Center ermöglicht es Physiker von vielen Universitäten, Daten aus dem Compact Muon Solenoid-Experiment zu analysieren – eine mehr als 12.000-Tonne-Detektor, der Spuren von Hunderten von Partikeln aus jeder Kollision im Beschleuniger erstellt wird – gleichzeitig auch Rechenleistung für Forscher in anderen wissenschaftlichen Bereichen.

Als CMS auf der Suche begann nach Rechenzentren an Host seine Daten, Professoren, Bloom und Dominguez geprüft, ob ein solches Projekt der University of Nebraska passen würde.

"Nach einem Gespräch mit David Swanson, der unsere Research Computing Facility leitet, wir erkannten, dass dies ein ideales Projekt für uns für die Zusammenarbeit an, war", sagte Bloom.

In der LHC computing-Modell werden Daten aus den Experimenten durch Ebenen fließen. Das Tier 0-Center am CERN nimmt die Daten direkt aus den Experimenten, speichert eine Kopie und sendet es an Tier-1-Websites. CMS verfügt über sieben Tier-1-Standorte in sieben Nationen und jede Website Partitionen seinen Teil der Daten basiert auf den Arten der Partikel erkannt und schickt diese Teilproben auf Stufe 2 Seiten. An den Standorten der Stufe 2 bekommen Forscher und Studenten endlich ihre Hände auf die Daten. CMS hat dreißig solcher Seiten, sieben in den USA, und eines davon ist an der University of Nebraska.

Physiker werden an diesen Standorten gespeicherten Daten verwenden, um die Suche nie zuvor gesehene Partikel oder extra-Dimensionen des Raumes durch die Vorlage von spezialisierten Programmen auf die Daten ausgeführt. Mit vierzig US-Institutionen in der CMS-Kollaboration sehen die sieben Zentren viel Verkehr.

Eine der Herausforderungen des Aufbaus einer Tier-2-Website bereitet es für schwere Datenfluss. Die Nebraska-Gruppe hat bereits, die schnellste Übertragungsraten im nationalen Netz erreicht, das Fermi National Accelerator Laboratory, US-Tier-1-Website, mit den USA Tier2-Standorten verbindet.

"Wir sind wirklich gut, Verschieben von Daten von Fermilab in unserem Tier-2-Center" sagt Bloom ohne Vorspannung – sie haben die rasantesten für Tier 1, Tier 2 Verbindungen weltweit erreicht. "Können wir ein Terabyte eine Stunde leicht, und ein Terabyte in einer halben Stunde ist möglich."

Weil der LHC wird so vielen Daten produzieren, ist Terabyte oder 1.000 Gigabyte die Standardeinheit von Daten unter Wissenschaftlern mit LHC computing beteiligt.

Neben Gebäude blitzschnelle Netzwerkverbindungen, sind Bloom Dominguez ein Rechenzentrum schaffen und deren Vorteile über Teilchenphysik hinausgehen. Nach Dominguez, "Es ist eine Herausforderung, eine Anlage zu bauen, die effektiv mit einer weltweiten Gemeinschaft geteilt werden könnte und Heimatforscher, um etwas größer, besser, mehr nützlich für Hochschulforschung als Ganzes."

Mit diesem Ziel vor Augen entwarfen sie eine System, die parallele Berechnungen unterstützen könnte. Programme, die mehrere, gleichzeitige Berechnungen auf verschiedenen Prozessoren und bringen die Ergebnisse am Ende zusammen sind mächtige Werkzeuge für Chemiker und Nanowissenschaftlern insbesondere. Wie die CMS-Tier-2-Website an Universität von Nebraska US Open Science Grid gehört, werden Wissenschaftler aus vielen Bereichen Daten über seine Rechenleistung in Zeiten wenn CMS Forscher die Website beschäftigt sind nicht analysieren.

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Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Sehen, die hinter den Kulissen Archiv.