CIŚ uzyskuje status Tier 1 dla eksperymentu LHCb w CERN

 

27-12-2023

Centrum Informatyczne Świerk (CIŚ) w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) uzyskało oficjalny status Tier 1 w Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). Dzięki temu staje się węzłem sieciowym dla operacyjnej produkcji danych przy Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w CERN.

CIŚ będzie pierwszym w Polsce centrum obliczeniowym posiadającym status Tier 1 dla eksperymentu przy LHC w CERN. Na świecie działa obecnie czternaście dużych centrów komputerowych o statusie Tier 1, które wspomagają główne centrum obliczeniowe CERN (Tier 0). Służą one swoimi zasobami do przetwarzania i przechowywania danych oraz całodobową obsługą sieci. Ośrodki te są odpowiedzialne za przechowywanie proporcjonalnej części surowych i zrekonstruowanych danych, rzeczywistych i symulowanych, ich ponowne przetwarzanie, przechowywanie odpowiednich wyników, a także za dystrybucję danych do lokalnych, najczęściej krajowych Tier’ów poziomu 2. Dane z eksperymentów LHC zbierane są i analizowane przez kilkutysięczne zespoły naukowców pracujących przy eksperymentach i na co dzień rozproszonych po całym świecie.

„Otrzymanie statusu Tier 1 dla eksperymentu LHCb to ogromny sukces dla Centrum Informatycznego Świerk i dla polskiej nauki” – powiedział profesor Wojciech Wiślicki, dyrektor Departamentu Badań Układów Złożonych NCBJ, operatora CIŚ. „To wyróżnienie jest wyrazem uznania dla pracy naszych naukowców i inżynierów, którzy przez wiele lat, z dużym powodzeniem prowadzili węzeł Tier-2 i koordynowali pracę superkomputerów tego typu w innych ośrodkach. Dzięki temu statusowi stajemy się częścią światowej infrastruktury produkcyjnej danych i znacznie podnosimy rangę polskich grup naukowych, pracujących przy LHC. W niedługim czasie uzyskamy także status Tier 1 dla eksperymentu CMS”.

„Warto podkreślić, że zespoły badawcze z NCBJ biorą udział w trzech wielkich eksperymentach przy LHC: CMS, LHCb i Alice” - dodaje dyrektor NCBJ, profesor Krzysztof Kurek. „Nasi naukowcy uczestniczą również w kilku mniejszych eksperymentach CERN i byli autorami propozycji nowego eksperymentu FASER, który uruchomiono w tym roku. W NCBJ zaprojektowano i wyprodukowano też elementy infrastruktury eksperymentalnej CERN, m.in. istotną część struktur przyspieszających dla akceleratora Linac 4, akcelerator elektronów dla eksperymentu G-bar oraz podzespoły multidetektorów dla eksperymentów LHCb i CMS.”

Informacje uzupełniające

Co to jest CERN, LHC i LHCb?

CERN to Europejska Organizacja Badań Jądrowych, międzynarodowa organizacja naukowa z siedzibą w Genewie w Szwajcarii. LHC to Wielki Zderzacz Hadronów, największy i najmocniejszy akcelerator cząstek na świecie. LHCb to jeden z czterech głównych eksperymentów przy LHC, którego celem jest badanie właściwości cząstek elementarnych, w szczególności hadronów zawierających kwarki c i b, jak również procesów z udziałem tych cząstek pozwalających na badanie symetrii rządzących oddziaływaniami fundamentalnymi w przyrodzie. W roku 2024 CERN będzie obchodził 70 rocznicę swojego istnienia. Z tej okazji planowane są liczne wydarzenia na całym świecie, mające przybliżyć społeczeństwom historię i tematykę badań ośrodka. Polscy naukowcy planują sprowadzenie wystawy CERN, która ma być zaprezentowana w kilku miastach naszego kraju.

Ile danych przetwarzają eksperymenty przy LHC?

LHCb, jeden z czterech wielkich eksperymentów przy LHC, generuje rocznie około 20 petabajtów danych, czyli 20 milionów terabajtów. To tyle, ile byłoby potrzeba, aby zapisać wszystkie książki w Bibliotece Narodowej 100 razy. Dane te są następnie przechowywane i przetwarzane w systemie kolejnych Tier'ów.

Jak działa system Tier'ów w Worldwide LHC Computing Grid?

System WLCG jest hierarchiczną strukturą drzewiastą. Składa się ona z czterech poziomów Tier'ów:

• Tier 0: Główne centrum obliczeniowe w CERN, które przetwarza dane z eksperymentów przy LHC.
• Tier 1: Regionalne centrum obliczeniowe, ulokowane poza CERN, które przetwarza dane dla jednego lub więcej eksperymentów. Dostarcza ono znaczącej części zasobów dla całych eksperymentów, biorąc na siebie zobowiązania dotyczące ich wielkości, efektywności i niezawodności
• Tier 2: Mniejsze, najczęściej krajowe centrum obliczeniowe, które przetwarzają dane dla jednego lub więcej eksperymentów. Centra te nie biorą na siebie zobowiązań operacyjnych.
• Tier 3: Lokalne centrum obliczeniowe w instytucji naukowej, które przetwarza dane dla jednego lub więcej eksperymentów Centra te najczęściej nie udostępniają swoich zasobów poza własną instytucję.

WLCG łączy około 1,4 miliona rdzeni komputerowych i 1,5 exabajtów pamięci masowej z ponad 170 lokalizacji w 42 krajach. Ta ogromna, zdecentralizowana infrastruktura obliczeniowa zapewnia ponad 12 000 fizyków na całym świecie niemal w czasie rzeczywistym dostęp do danych LHC i możliwość ich przetwarzania. Obsługuje ponad 2 miliony zadań dziennie, a pod koniec 2021 r. globalne prędkości transmisji danych przekroczyły 260 GB/s. Te liczby będą się zwiększać wraz z upływem czasu i wraz ze wzrostem dostępności zasobów obliczeniowych i nowych technologii na całym świecie.

Co to jest CIŚ?

Centrum Informatyczne (CIŚ) powstało dzięki projektowi finansowanemu ze środków z UE, i ma na celu przyspieszenie badań naukowych, a także badań służących administracji rządowej i rozwojowi sektora energetycznego na terenie Polski. Dzięki wyposażeniu w najnowocześniejsze narzędzia i techniki, takie jak superkomputery, obliczenia klastrowe, obliczenia w chmurze, analizę numeryczną i obliczenia wysokiej wydajności (HPC), możliwości CIŚ są ogromne. Centrum jest siłą napędową badań w NCBJ w najbardziej aktualnych dzisiaj obszarach badawczych, jakimi są sztuczna inteligencja (AI), cyberbezpieczeństwo, sieci przemysłowe, uczenie maszynowe i Big Data. CIŚ wykorzystuje swoją wysoką moc obliczeniową, wynoszącą 1,4 PFLOPS, 36 000 rdzeni i 200 TB RAM (stan na 2023 r.), do przeprowadzania kompleksowego zestawu analiz, w tym analiz termiczno-przepływowych, aerodynamicznych i parametrycznych, a także projektów numerycznych, które dotyczą m.in. reaktorów jądrowych. W niedalekiej przyszłości przewidywany jest wzrost mocy obliczeniowej CIŚ do 1,6 PFLOPS i oddanie do użytku nowej serwerowni.