Ultraleichte Projekt: Riesige Datenmengen bewegt

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

Im Frühjahr 2008 absolvieren Wissenschaftler und Ingenieure die größte
Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider (LHC), eine
unterirdischen Ring 27 Kilometern um befindet sich am Europäischen Zentrum
für Kernforschung (CERN) in Genf, Schweiz.

Spagat zwischen beiden Seiten der Grenze Schweiz-Frankreich, sendet der LHC
subatomaren Teilchen Rast in einander nahe Licht-Geschwindigkeit,
Erstellen von hochenergetischer Kollisionen ähnlich denen, die entstand bald nach
der Big Bang.

Die ersten Kollisionen sind im Juli 2008 erwartet,
und die Datenströme werden enorm: mehr als 10 Petabyte an Daten
(1 Petabyte = 10 ^ 15) einige Experimente weit übertrifft fast
alles, was zuvor gekommen ist.

Shawn McKee von der University of Michigan ist ein Research scientist
Arbeiten auf einer der vier wichtigsten Experimente am CERN, dem ATLAS (A Torroidal
LHC-Apparat) Projekt. In den letzten Jahren hat er angesichts der
lästiges Problem des Aufbaus eines Netzwerks, um die massiven Mengen von Teilen
Daten zwischen 1.850 Physiker, die Teilnahme an dem Experiment von mehr
mehr als 150 Universitäten und Labors in 35 Ländern.

Das ATLAS-Experiment ist kritisch, da wird er versuchen herauszufinden
ob das Standardmodell der Hochenergiephysik korrekt ist,
speziell die Jagd nach dem Higgs-Boson, benannt nach Theoretiker Peter
Higgs. Während Physiker Theorien über die Existenz des Higgs haben
Boson, hat es noch nie in einem Experiment beobachtet.

Internet2

Im Jahr 2001 gründete McKee eine High-Energie/Nuclear Physics (HENP) Internet2
Arbeitsgruppe zusammen mit Physikern Harvey Newman von Caltech und Rob
Gardner von der University of Chicago, zur nächsten Generation untersuchen
Vernetzung und wie es Physik-Experimente auf der Skala der Beihilfen kann die
LHC.

Aus dieser Gruppe entstanden die UltraLight Projekt unter der Leitung
durch Experimentalphysiker und Netzwerk-Ingenieure motiviert zu entwickeln
die Informations-und Telekommunikationstechnologie, die Wissenschaftler auf der ganzen Welt lassen würde
Petabytes von Daten zu analysieren. McKee ist jetzt Co-Principal Investigator
der UltraLight, zusammen mit Harvey Newman und Julian Bunn von Caltech,
Paul Avery von der University of Florida und Alan Whitney mit.

Jetzt in seinem dritten Jahr, ermöglicht die UltraLight-Infrastruktur
unglaublich schnelle Netze effizient Daten von Ort zu Ort bewegen.

Während der ersten Instillation von UltraLight, McKee und sein team
fünf Daten-Übertragung-Computer, eine große Speicherserver mit ausgeliefert
eine 10-Gigabit-Netzwerkkarte für den Anschluss an das UltraLight Netzwerk ein
Gigabit-Switch verbinden Computer und eine Fernbedienung
Tastatur-Video-Mouse Systems erlauben McKee und seine Kollegen in
Michigan, remote-Zugriff und Kontrolle zu haben. McKee flog dann nach CERN
installieren Sie das Gerät.

"Arbeit am CERN kann schwierig wegen der Entfernung sein
beteiligt sind,"sagt McKee. "Es dauert etwa 13 Stunden Anfahrt von Ann
Arbor. Da wir normalerweise unsere Ausrüstung in den Vereinigten Staaten kaufen
Wir haben es dort für die Installation liefern. Wie Sie es sich vorstellen können
"ist problematisch, wenn etwas ausfällt oder repariert werden muss."

Zusammen mit Caltech Netzwerk-Ingenieure Dan Nae und Sylvain Ravot
McKee installiert und konfiguriert die Systeme am CERN, alles zu tun
von der Suche nach Hubwagen für den Übergang der schweren Ausrüstung zu finden und
notwendigen Werkzeuge leihen, Gebäude Ausstattung und finden die
richtige Router-Schnittstellen.

Sobald alles vorhanden war und angeschlossen, verbrachte Stunden McKee
Kennzeichnung und Dokumentation der Konfigurations und Installation einer Fernbedienung
Steckdosenleiste, ein Gerät, das Team zu schalten Ausrüstung ermöglicht
von Michigan fast 7.000 Kilometer entfernt.

Testen und bereitstellen

Seit der letzten Jahr-und-einhälfte ist die Ausrüstung im Einsatz für
der UltraLight testet und prüft, wie gut es ATLAS bewegen können
Daten zusätzlich zu Demonstrationen während der Jahre 2005 und 2006
SuperComputing Konferenzen. Es ist eine internationale Bemühung, mit aktiven
Partner in Asien, Südamerika und Europa. "Es ist aufregend, in der Lage sein
zum Testen und Bereitstellen von Dienstleistungen auf globaler Ebene,"sagt McKee.

Als UltraLight Netzwerkmanager McKee hat zur Überwachung und Verwaltung auf eine
täglich die UltraLight Infrastruktur aus Michigan, sicherzustellen, dass
UltraLight im Zusammenhang mit Maschinen und Anlagen sind funktional und achten auf
Probleme wie schlechte Leistung oder Verlust der Konnektivität.

Obwohl UltraLight konzentriert sich in erster Linie auf Hochenergiephysik, sagt McKee, dass das Projekt in anderen Bereichen verwendet werden könnten.

"UltraLight hat Anwendungen in einer Vielzahl von anderen Bereichen wo eine
Informationen viel zu schnell verbreitet werden", sagt McKee,"solche
als Medizin, Technik, Astronomie, Bioinformatik und Wetter
Prognose." Krankenhäuser sind ultraleicht, interessiert an McKee sagt,
Da Patienten MRI-Scans oder andere große Bilddaten über gesendet werden konnte
Ultraleichte Technologie zu anderen Ärzten in Echtzeit.

McKee sieht in den nächsten Jahren große Veränderungen in der Technologie
und die Auswirkungen der Technologie. "Netzwerkfähigkeit für die letzten zwanzig
Jahren hat gezeigt, dass die Bandbreite verdoppelt sich alle neun Monate; dieser trend
nach wie vor gilt,", sagt er.

Riesige Datenmengen werden in den nächsten zwanzig Jahren routinemäßig
sehr schnell abgerufen, was zu on Demand-Zugriff auf Informationen.
"Daten wie Filme — jetzt verzettelt sich in langsamen Download Geschwindigkeiten – wird
fast augenblicklich bald verfügbar sein", sagt McKee. "Filme sind eins
einfaches Beispiel... Stellen Sie sich die Möglichkeiten, die aktiviert werden, so ein
Welt."

Für weitere Informationen, die UltraLight-Website zu sehen. Videos von ATLAS finden Sie hier.

Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt von der National Science
Foundation (NSF), der Bundesagentur für grundlegende Finanzierung angeklagt
Forschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik.

• VIDEO: Ist Zeit Reise möglich?
• Breitband starke Zukunft
• Renommierten europäischen Labor und Wiege des World Wide Web wird 50