Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20071 CERN i komputery dr hab. Szymon Gadomski Uniwersytet Genewski i IFJ PAN w Krakowie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20071 CERN i komputery dr hab. Szymon Gadomski Uniwersytet Genewski i IFJ PAN w Krakowie."— Zapis prezentacji:

1 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20071 CERN i komputery dr hab. Szymon Gadomski Uniwersytet Genewski i IFJ PAN w Krakowie

2 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20072 Komputery w CERN - WWW i GRID 1.Historia WWW (wynalazek CERN) –na czym polegał wkład CERNu –dlaczego CERN odegrał decydującą rolę 2.Komputery dla współczesnej fizyki – GRID (i nie tylko) –wymagania eksperymentów LHC –selekcja danych w czasie rzeczywistym online –problem ilości danych do dalszej analizy –GRID – idea, stan rozwoju –na czym polega analiza danych 3.Polonica –GRID w Polsce i Polscy programiści w CERNie 4.Podsumowanie

3 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20073 Internet przed wynalezieniem WWW 1959, ARPANET, University of California, Los Angeles 1978 – 1981, pierwsze sieci międzynarodowe i międzykontynentalne (np. dla poczty) 1983 sieć dla nauki (National Science Foundation, USA) już obecny protokół wymiany informacji (TCP/IP) koniec lat 80-tych – internet szeroko używany przez fizyków cząstek –podłączone większe laboratoria (CERN, DESY) i niektóre uniwersytety –z Krakowa przez telefon międzynarodowy do CERN, każda minuta cenna

4 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20074 Internet przed wynalezieniem WWW (2) Możliwości internetu w końcu lat 80-tych Poczta elektroniczna (pine)Przesyłanie danych (ftp) kontakt z użytkownikiem czysto tekstowy

5 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20075 Wynalazek WWW 1989, CERN, początki WWW –najbardziej aktywe centrum internetu w Europie –duża rotacja personelu (nadal) Tim Berners-Lee proponuje data management system - połączenie istniejącego standardu opisu informacji (hypertext) i internetu - dla potrzeb CERNu i eksperymentów Robert Caillau, plan projektu

6 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20076 Wynalazek WWW (2) 1989 – 1991, pierwsze prototypy w CERN Pierwszy ``server WWW Szkic architektury Tim Berners-Lee 1989

7 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20077 Rozwój WWW 1991 – WWW dostępne publicznie poza CERN 1993 – deklaracja CERN o darmowym dostępie do technologii WWW 1993 – pierwsza znana przeglądarka graficzna (Mosaic) University of Illinois, USA, początki graficznych stron internetowych 1995 – przemysł (np. Microsoft) proponuje internet dla szerokiej publiczności 2005 – index 19.2 miliardów stron interenetowych (Yahoo) 2007 – prawdopodobnie około 30 miliardów stron Niespotykana wcześniej łatwość dostępu do informacji. NP. strona publiczna CERNstrona publiczna CERN Fenomen społeczny definiujący nasze czasy narodził się w CERNie. Potrzeba łatwej, globalnej i nieformalnej wymiany informacji, typowa dla fizyki cząstek, dała tak znaczący (i nieoczekiwany) efekt.

8 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20078 Internet obecnie

9 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20079 Komputery dla współczesnej fizyki GRID i nie tylko

10 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200710 Komputery dla współczesnej fizyki Częstość reakcji – wymagania Przy zderzeniach protonów na LHC interesujące nas nieznane jeszcze procesy będą rzadkie. Dlaczego?

11 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200711 Produkcja bozonu Higgsa w zderzeniach protonów Z0Z0 Z0Z0 pp q q q q H WW e+e+ e-e- - + Istotna jest energia składników oddziałujących protonów. Obydwa kwarki (lub gluony) muszą nieść dużą część energii protonów. To zdarza się rzadko. Trzeba wybierać zderzenia interesujące!

12 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200712 Odrzucić! Selekcja interesujących zderzeń. Zachować czy odrzucić?

13 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200713 supersymetria muon Zachować! Selekcja interesujących zderzeń. Zachować czy odrzucić?

14 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200714 LVL1 System selekcji danych ATLASa 40 MHz 75 kHz ~3 kHz ~ 200 Hz 120 GB/s ~ 300 MB/s ~2+4 GB/s TriggerDAQ 2.5 s Calo MuTrCh Other detectors FE Pipelines RoI Lvl1 acc = 75 kHz 40 MHz Read-Out Sub-systems Event Building N/work DATAFLOWDATAFLOW EB ROS HLTHLT LVL2 ~ 10 ms SFI SFO EBN EFN Read-Out Drivers Dataflow Manager Sub-Farm Input Sub-Farm Output Event Filter N/work ROIB L2P L2SV L2N Event Filter DFM EFP RoI Builder L2 Supervisor L2 N/work L2 Proc Unit RoI data = 1-2% RoI requests Lvl2 acc = ~3 kHz ~ sec Event Filter Processors 120 GB/s ~4 GB/s EFacc = ~0.2 kHz Read-Out Buffers Read-Out Links Event Builder DETDET ROD ROB

15 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200715 Selekcja danych przed rejestracją W eksperymencie ATLAS rejestrowane będzie jedno zderzenie na 200 000. Selekcja danych w czasie rzeczywistym (online) t.j. przed rejestracją. Selekcja częściowo w elektronice, częściowo na komputerach. System w budowie, docelowo około 2000 komputerów PC. Kupić komputery jak najpóźniej! Podwojenie szybkości co 1.2 roku...

16 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200716 pre-series system ~100 PCs racks being preparedair and water for cooling (1 Mega Watt) Farma dla ATLASa w budowie

17 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200717 Farma komputerów do selekcji danych przed rejestracją Niezależność zderzeń (zwanych przypadkami) Jeden przypadek na jeden procesor - Cluster computing, wiele małych komputerów zamiast jednego super-komputera Linux panuje niepodzielnie

18 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200718 Ilość rejestrowanych danych Po selekcji jednego zderzenia na 200 000 ilość danych do zapisania i do dalszej analizy nadal stanowi problem. ATLAS: 300 MB/s, około 3 PB (3*10 15 B) na rok –gdyby pisać na CD byłoby ich 4 miliony (około 20 km na półkach) –około 6000 typowych dysków (500 MB w 2007) 4 eksperymenty LHC mają produkować do 15 PB na rok

19 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200719 Globalna współpraca nad analizą danych

20 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200720 Rozwiązanie (w budowie) - GRID internet (i WWW) umożliwiają globaly dostęp do informacji GRID ma umożliwić korzystanie z zasobów (przechowanie danych i procesory do ich przetwarzania) rozproszonych globalnie. fizyka cząstek jest jedną z zainteresowanych dziedzin nauki

21 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200721 Historia GRIDu prehistoria w latach 70-tych idea porzucona w 80-tych (względy bezpieczeństwa) termin GRID w latach 90tych, analogia do sieci elektrycznej –nikt nie musi wiedzieć skąd pochodzi prąd zasilający jego lampę Ian Foster, Carl Kesselman, Steve Tueck -ojcowie GRIDu –projekt Globus (Chicago, 1997) –obecne projekty używają ich narzędzi

22 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200722 GRID: komputery, sieci, oprogramowanie Oprogramowanie (GRID middleware) identyfikacja użytkownika –certyfikaty i organizacje wirtualne zarządzanie zasobami (moc obliczeniowa i miejsce na dane) przepływ danych przepływ zadań obliczeniowych

23 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200723 Ośrodki GRID w Europie

24 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200724 Ośrodki GRID w Ameryce PN

25 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200725 Ośrodki GRID w Azji i Oceanii

26 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200726 GRID dla eksperymentów na LHC LHC Coputing GRID (LCG) współpraca centrów obliczeniowych CERN jako Tier 0 11 Tier 1 każdy Tier 1 ma kilka Tier 2 komputery w instytutach badawczych jako Tier 3

27 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200727 Przebudowa centrum obliczeniowego w CERN rola dla eksperymentów kilka lat temu obecnie

28 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200728 Komputery do analizy danych w Genewie 30 PC + dwa serwery Tier 2 k. Lugano (po drugiej stronie Alp) Lokalne farmy Tier 3 na uniwersytetach w Genewie i w Bernie Linux

29 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200729 Kwestie praktyczne na co dzień Stabilność GRIDu –kłopoty z przepływem danych –informacja dla użytkownika Trzy GRIDy (Europa, USA, kraje skandynawskie i Szwajcaria) –różne oprogramowanie –obecnie praca nad unifikacją (przepływ danych i zadań) Jakość i stan dokumentacji oprogramowania produkowanego przez eksperymenty. Prototypy! System w budowie!

30 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200730 Planowany wzrost zasobów WLCG

31 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200731 Ośrodki uczestniczące w światowej prototypowej sieci LCG (2003-05) We wrześniu 2003 ACK Cyfronet był pomiędzy pierwszymi 14 ośrodkami, z trzech kontynentów, które stworzyły prototyp wspólnej światowej sieci komputerowej dla fizyki Grid w Polsce

32 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200732 GTS 1,6 Gb/s GDAŃSK POZNAŃ ZIELONA GÓRA KATOWICE KRAKÓW LUBLIN WARSZAWA BYDGOSZCZ TORUŃ CZĘSTOCHOWA BIAŁYSTOK OLSZTYN RZESZÓW Bielsko-Biała GÉANT 10+10 Gb/s KOSZALIN SZCZECIN WROCŁAW ŁÓDŹ KIELCE PUŁAWY OPOLE RADOM BASNET 34 Mb/s CESNET, SANET GÉANT / TELIA 2x2,5 Gb/s DFN 10 Gb/s Gorzów MAN 10 Gb/s (1 lambda) 2 x 10 Gb/s 1 Gb/s CBDF 10 Gb/s PIONIERS FIBERS Polska infrastruktura WLCG Tier1 FZK Karlsruhe Tier2 PCSS Poznań Tier2 ICM Warszawa Tier2 ACK Cyfronet Kraków

33 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200733 Polska infrastruktura WLCG Tier2: ACK Cyfronet – ICM – PSNC Trzy centra komputerowe uczestniczą w tworzeniu polskiego Tier2 (jako część polskiego EGEE ROC) ACC Cyfronet Cracow ~200 procesorów Pentium, dyski ~10 TB połączenie do PSNC via 1 Gbs HEP VLAN ICM Warszawa ~270 procesorów AMD-64, dyski ~19 TB połączenie do PSNC via 1 Gbs HEP VLAN PSNC Poznań ~270 procesorów AMD-64 i IA-64, 3 TB połączenie do GEANT i DFN – 10 Gbs W strukturze WLCG polski Tier2 jest połączony do Tier1 w FZK Karlsruhe Tier3 w instytutach FWE Krakowa i Warszawy Warsaw-ICM Cracow-CYFRONET Poznan-PSNC Kilkunastu polskich programistów obecnie w CERN IT, kilkudziesięciu pracowało.

34 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200734 Projekt CROSSGRID Cyfronet w Krakowie (prof.M.Turała) kierował projektem CrossGrid

35 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200735 Co te wszystkie komputery będą robić? Analiza danych w fizyce cząstek.

36 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200736 surowe dane z elektroniki eksperymentu Analiza danych pierwszy stopień przez informacje lokalne (punkt na płytce krzemu) do punktów w przestrzeni

37 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200737 Analiza danych, dalsze stopnie rekonstrukcja torów cząstek i depozytów energii rozpoznanie cząstek, które powstały w zderzeniu (elektron, foton, mion)

38 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200738 Analiza i symulacja proces powtarzany wielokrotnie zrozumienie detektora i systemu selekcji zajmuje często kilka lat symulacja komputerowa jest porównywana z danymi weryfikacja dane rekonstrukcja i analiza symulacja (założenia) wynik i porównanie, weryfikacja

39 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200739 Symulacja jedno zderzenie wiązek w ATLASie jedna cząstka Higgsa 25 oddziaływań proton- proton 750 torów cząstek

40 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200740 Pojedynczy przypadek nic nie znaczy 100 fb -1 ATLAS oczekiwany (hipotetyczny) sygnał (pochodzący od cząstki Higgsa) H Masa cząstki Ilość przypadków

41 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200741 Materiały dla nauczycieli i dla uczniów WWW –co to jest WWW oraz internet, rola CERNu http://press.web.cern.ch/Public/Content/Chapters/AboutCERN/Achievements/WorldWideWeb/WWW-en.html –propozycja Tim Berners Lee, Information management system (89) http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/w3c/proposal.html Selekcja danych w czasie rzeczywistym –Tryger eksperymentu CMS http://cmsinfo.cern.ch/outreach/CMSdetectorInfo/Tridas/page1.html GRID –popularyzacja GRID Café http://gridcafe.web.cern.ch/gridcafe/ –strona główna LHC Computing GRID http://lcg.web.cern.ch/LCG/

42 S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.200742 Podsumowanie Najpopularniejsze zastotowanie internetu (WWW) jestproduktem ubocznym badań w CERNie. Środowisko fizyków cząstek odegrało rolę społeczeństwa przyszłości w miniaturze. Eksperymenty na LHC będą produkować ogromną ilość danych. Interesujące zderzenia są rzadkie. Selekcja w czasie rzeczywistym (online), rejestrowane 1 zderzenie na około 200 000. Nadal wielka ilość danych, rzędu 10 PB (10 16 B) rocznie. Analiza na całym świecie. GRID jako rozwiązanie (w stadium budowy).


Pobierz ppt "S. Gadomski, "CERN i komputery", 22.05.20071 CERN i komputery dr hab. Szymon Gadomski Uniwersytet Genewski i IFJ PAN w Krakowie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google