La “Griglia” informatica
Fabrizio GagliardiCERN
EGEE Project Director
CERN, 3 maggio, 2004
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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 bio-moleculare 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)
Applicazioni
La rete Geant
La Griglia
• Obiettivo:• Creare l’infrastruttura di calcolo per
ERA (European Research Area)
• 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
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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 non-omogenei 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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EU EGEE – www.eu-egee.orgLCG – www.cern.ch/lcg
INFN - grid.infn.it Altri progetti:
www.cern.ch/gridcafe
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