Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 1 where the Web was born GRID e Informática Científica: al servicio de la Ciencia Miguel Angel Marquina Departmento IT Spanish Teachers Programme CERN – Julio 2007

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 2 El CERN es… Componentes básicos para la Física de Partículas: ACELERADORES, máquinas capaces de acelerar las partículas a muy altas energías antes de colisionarlas contra otras DETECTORES, instrumentos voluminosos que registran información sobre las particulas producidas en esas colisiones COMPUTACIÓN, para reconstruir esas colisiones, obtener los datos y analizar la física subyacente

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 3 Para poder dar respuesta a algunas preguntas clave, el CERN está construyendo un nuevo acelerador, el Large Hadron Collider (LHC) El LHC sera el instrumento mas potente jamás construido para investigar las partículas elementales 4+2 experimentos se encuentran en construccion, para afrontar una nueva etape de descubrimientos a partir de 2008 Si el bosón de Higgs existe, el LHC lo detectará! El CERN es…

LHC data (simplificado) Cada experimento: 40 millones de colisiones cada segundo Trás selección, 100 colisiones útiles por segundo Si cada colisión produce un Megabyte (MB) de información digital = hay que archivar 100 MB/s = 0.1 Gigabytes/s Cada año, 1000 millones de col. = 1 Petabyte/año CMSLHCbATLASALICE 1 Megabyte (1MB) A digital photo 1 Gigabyte (1GB) = 1000MB A DVD movie 1 Terabyte (1TB) = 1000GB World annual book production 1 Petabyte (1PB) = 1000TB 10% of the annual production by LHC experiments 1 Exabyte (1EB) = 1000 PB World annual information production Total: ~ bytes/year = 1% of

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 5 Los datos del LHC equivalen a cerca de 20 millones de CDs cada año Concorde (15 Km) Balloon (30 Km) CD stack with 1 year LHC data! (~ 20 Km) Mt. Blanc (4.8 Km) Dónde almacenaremos toda esta información? LHC data (simplificado)

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 6 LHC data - procesado El análisis de los datos del LHC necesita una capacidad de cómputo equivalente a unos 70,000 procesores de ordenadores de la última generación Dónde encontrarán los experimentos tal capacidad?

reconstruction simulation analysis interactive physics analysis batch physics analysis batch physics analysis detector event summary data raw data event reprocessing event reprocessing event simulation event simulation analysis objects (extracted by physics topic) Data Handling and Computation for Physics Analysis selection & reconstruction selection & reconstruction processed data

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 8 High Throughput Computing mass storage application servers WAN data cache simple, flexible architecture easy to integrate mass market components easy evolution to new technologies

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 9 Computación en el CERN Elevada capacidad basada en tecnología standard, “comodity” Cerca de 2000 PCs con doble procesador Más de 3 Petabyte of datos en discos (10%) y cintas (90%) Aún así, nos quedamos cortos!

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 10 Progresión de recursos de Computación para el LHC Moore’s law (based on 2000) Capacidad de red en 2007: ~ 70 Gb/s to centros externos ~ 100 Gb/s red general today

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 11 Preparing for 7,000 boxes in MW power New electrical substation 2000 CPUs 400 TB Disk Storage - will double in ’000 Tape Slots Today:

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 12 Computación para el LHC Problema: incluso tras una mejora de nuestro Centro de Cálculo (CPD), el CERN solo puede suministrar una parte de los recursos necesarios Solución: CPDs, aislados/independientes en el pasado, se conectarán entre sí uniendo sus fuerzas. Todos los recursos mundiales a disposición de los Físicos de Partículas, unidos como uno solo a través de la GRID!

Spanish Teachers Programme CERN, 27 de julio de 2007 Informática Cientifica Miguel Angel Marquina 13 Durante los últimos 20 años … performance, capacity de Super-Computers vía los Clusters a las Grids