אנו כבר יודעים שה- Large Hadron Collider (LHC) יהיה הניסוי הגדול ביותר והיקר ביותר בפיזיקה שבוצע אי פעם על ידי האנושות. התנגשות חלקיקים רלטיביים באנרגיות שלא ניתן היה לתאר בעבר (עד לסימן 14 TeV עד סוף העשור) יפיקו מיליוני חלקיקים (הידועים וטרם התגלו), שצריך לעקוב אחריהם ומאופיינים בגלאי חלקיקים אדירים. ניסוי היסטורי זה ידרוש מאמץ רב לאיסוף ואחסון נתונים, כתיבה מחודשת של כללי הטיפול בנתונים. כל חמש שניות, התנגשויות LHC יפיקו את המקבילה לנתונים בערך DVD, שהם קצב ייצור נתונים של ג'יגה-בייט בשניה. כדי להכניס את זה לפרספקטיבה, מחשב ביתי ממוצע עם חיבור טוב מאוד עשוי להיות מסוגל להוריד נתונים בקצב של מגה אחד או שניים לשנייה (אם יש לך מזל טוב! אני מקבל 500 קילובייט לשנייה). אז מהנדסי LHC עיצבו סוג חדש של שיטת טיפול בנתונים שיכולים לאחסן ולהפיץ פטיט (מיליון גיגה-בייט) נתונים למשתפי פעולה ב- LHC ברחבי העולם (מבלי להזדקן ואפורה בזמן שהמתנו להורדה).
בשנת 1990, הארגון האירופי למחקר גרעיני (CERN) עשה מהפכה בדרך שבה אנו חיים. בשנה הקודמת כתב טים ברנרס-לי, פיזיקאי ב- CERN, הצעה לניהול מידע אלקטרוני. הוא העלה את הרעיון שאפשר להעביר מידע בקלות דרך האינטרנט באמצעות משהו שנקרא "היפר-טקסט". עם הזמן ברנררס-לי והמשתף פעולה רוברט קאיליו, מהנדס מערכות ב- CERN, שילבו רשת מידע יחידה כדי לסייע למדעני CERN לשתף פעולה ולשתף מידע מהמחשבים האישיים שלהם מבלי שיצטרכו לשמור אותם במכשירי אחסון מסורבלים. Hypertext אפשר למשתמשים לגלוש ולשתף טקסט באמצעות דפי אינטרנט באמצעות היפר-קישורים. לאחר מכן המשיך ברנרס-לי ליצור עורך דפדפנים ועד מהרה הבין כי צורת תקשורת חדשה זו יכולה להיות משותפת למספר עצום של אנשים. עד מאי 1990, מדעני CERN כינו רשת שיתופית חדשה זו אינטרנט. למעשה, CERN הייתה אחראית לאתר הראשון בעולם: http://info.cern.ch/ ודוגמה מוקדמת למראה האתר הזה ניתן למצוא באמצעות אתר האינטרנט World Wide Web Consortium.
אז CERN אינו זר לניהול נתונים דרך האינטרנט, אך ה- LHC החדש לגמרי ידרוש טיפול מיוחד. כפי שהודגש על ידי דייוויד באדר, מנכ"ל מחשוב ביצועים גבוהים במכון הטכנולוגי בג'ורג'יה, רוחב הפס הנוכחי שמאפשר לאינטרנט הוא צוואר בקבוק ענק, מה שהופך צורות אחרות של שיתוף נתונים נחשקות יותר. "אם אני מסתכל על ה- LHC ומה הוא עושה לעתיד, הדבר היחיד שהאינטרנט לא הצליח לעשות הוא לנהל שפע נתונים פנומנלי"הוא אמר, כלומר, קל יותר לשמור מערכי נתונים גדולים בכוננים קשיחים של טרה-בייט ואז לשלוח אותם בפוסט למשתפי פעולה. למרות ש- CERN התייחס לאופי השיתופי של שיתוף נתונים באינטרנט, הנתונים שה- LHC יפיק יעמיסו בקלות על רוחב הפס הקטן הזמין כרגע.
זו הסיבה שעוצב רשת המחשוב LHC. הרשת מטפלת בייצור נתונים LHC עצום ברובדים, הראשון (דרגה 0) ממוקם באתר CERN ליד ז'נבה, שוויץ. שכבה 0 מורכבת מרשת מחשבים מקבילה ענקית הכוללת 100,000 מעבדים מתקדמים שהוקמו לאחסון וניהול מיידי של הנתונים הגולמיים (1 ו -0 שניות של קוד בינארי) שנשאבים על ידי ה- LHC. ראוי לציין בנקודה זו, שלא כל התנגשויות החלקיקים יתגלו על ידי החיישנים, רק חלק קטן מאוד ניתן לתפוס. למרות שניתן לאתר רק מספר קטן יחסית של חלקיקים, זה עדיין מתורגם לתפוקה אדירה.
שכבה 0 מנהלת חלקים מהנתונים המוצאים על ידי פיצוץ באמצעות 10 קווי סיבים אופטיים ייעודיים של ג'יגה-ביט לשנייה ל -11. דרגה 1 אתרים ברחבי צפון אמריקה, אסיה ואירופה. זה מאפשר למשתפי פעולה כמו המעבד הלאומי של כבד יונים יחסית (RHIC) במעבדה הלאומית ברוקהבן בניו יורק לנתח נתונים מהניסוי של ALICE, בהשוואה בין תוצאות התנגשויות יונים מסוג LHC עם תוצאות התנגשות יונים כבדות משלהן.
מהמחשבים הבינלאומיים של רובד 1, ערכות נתונים נארזות ונשלחות ל -140 דרגה 2 רשתות מחשבים הממוקמות באוניברסיטאות, במעבדות ובחברות פרטיות ברחבי העולם. בנקודה זו תהיה בידי המדענים גישה למערכי הנתונים כדי לבצע את ההמרה מהקוד הבינארי הגולמי למידע שמיש על אנרגיות החלקיקים והמסלולי המסלול.
מערכת השכבה כוללת טוב ויפה, אך היא לא הייתה עובדת ללא סוג תוכנה יעיל ביותר המכונה "תווכה". כאשר הוא מנסה לגשת לנתונים, ייתכן שהמשתמש ירצה מידע שמתפרס בפטטי-נתונים על שרתים שונים בפורמטים שונים. פלטפורמת תווך עם קוד פתוח בשם גלובוס תהיה האחריות העצומה לאסוף את המידע הנדרש בצורה חלקה כאילו המידע כבר ישב במחשב של החוקר.
זה שילוב זה של מערכת שכבות, חיבור מהיר ותוכנה גאונית שניתן להרחיב מעבר לפרויקט LHC. בעולם בו הכל הופך להיות "לפי דרישה", טכנולוגיה מסוג זה עשויה להפוך את האינטרנט שקוף למשתמש הקצה. תהיה גישה מיידית לכל דבר, החל מנתונים המיוצרים על ידי ניסויים בצד השני של כדור הארץ, וכלה בצפייה בסרטים בחדות גבוהה מבלי לחכות לסרגל התקדמות ההורדה. בדומה להמצאת ה- HTML של ברנרס-לי, רשת המחשוב של LHC עשויה לחולל מהפכה באופן שבו אנו משתמשים באינטרנט.
מקורות: סיינטיפיק אמריקן, CERN
