Pusat data modular dalam layanan Large Hadron Collider

Dua puluh tahun terakhir, pusat data muncul seperti jamur setelah hujan, dan ini bisa dimengerti. Selain indikator kuantitatif, yang kualitatif juga berkembang - bentuk-bentuk baru, pendekatan baru untuk membangun lingkungan. Salah satu inovasi ini telah menjadi pusat data modular. Untuk pertama kalinya, militer dapat mengevaluasi efektivitas solusi berdasarkan wadah standar, merekalah yang memelopori penggunaan pusat data yang dibangun secara modular. Penyebaran daya komputasi yang cepat dan kemampuan untuk menyimpan data di sudut paling terpencil di bumi telah menjadi obat mujarab bagi militer di dunia dengan volume informasi yang dihasilkan setiap hari semakin meningkat. Berkat Sun Microsystems, sudah pada tahun 2006, pusat data modular menjadi tersedia untuk konsumen sipil. Tapi sepertinya, siapa yang akan mendapatkannya? Dalam kondisi perjuangan sengit dari para peserta pasar TI untuk kinerja perangkat keras yang tinggi, keunggulan modularitas pusat data, dalam kebanyakan kasus kehidupan sipil, tanpa ampun dicoret oleh seluruh spektrum minus yang dihasilkan oleh modularitas yang sangat ini. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh waktu, tidak semuanya jelas tentang topik ini dan produk telah menemukan konsumennya. Salah satu konsumen ini, betapapun mengejutkannya, adalah CERN. Gagasan organisasi adalah collider hadron besar, ditumbuhi beberapa pusat data modular baru. Keputusan yang sangat aneh? Ini dan tidak hanya akan dibahas lebih lanjut.




Wadah - semuanya cerdik itu sederhana!

Sejauh ini diketahui untuk pertama kalinya ide ini diimplementasikan dengan wadah oleh militer - untuk menjejali bingkai logam dengan rak server, mengintegrasikan sistem pendingin ke dalamnya, dan inilah solusi yang sudah jadi. Tetapi dengan semua utilitarianisme dari wadah data semacam itu, muncul pertanyaan tentang fleksibilitas dan efektivitas fungsi pengisiannya. Berapa banyak perangkat keras standar yang diinstal sesuai dengan tugas yang dilakukan, karena jaminan personalisasi rak server sangat terbatas. Di satu sisi, faktor bentuk wadah tidak memungkinkan administrator jaringan untuk menyebarkan di dalamnya, baik secara harfiah maupun kiasan. Di sisi lain, mengganti pengisian dengan yang lebih kuat dapat merusak sistem wadah bantu: pasokan energi, pendinginan. Bahkan dengan kemampuan untuk dengan mudah meningkatkan kapasitas struktur servernya dengan metode mengirimkan wadah lain, masalah peningkatan efisiensi rak tertentu dalam modul tidak dapat diselesaikan dengan cara apa pun, dan ini sangat membatasi ruang lingkup desain ini.



CERN memilih pusat data modular

“Sampai akhir 2019, kami berencana untuk menginstal dua pusat data baru, yang masing-masing akan secara eksklusif melayani detektor LHC-nya sendiri. Detektor yang terkait dengan percobaan LHCb akan diberikan enam modul, detektor percobaan ALISA akan melayani pusat data dari empat kontainer. Kebutuhan untuk memperluas infrastruktur yang ada disebabkan oleh modernisasi detektor ini. Setelah peningkatan, jumlah data yang dihasilkan oleh detektor akan meningkat secara signifikan, ”kata Niko Neufeld, wakil direktur salah satu proyek CERN.



LHC (Large Hadron Collider) - sebuah proyek di bawah naungan CERN, itu adalah struktur kolosal yang terletak di kedalaman sekitar 100 meter di jantung Eropa Barat, di wilayah dua negara - Perancis dan Swiss. Dengan diameter 8,5 km dan panjang sekitar 27 km, sulit untuk mencela LHC karena letaknya yang jauh dari peradaban. Proyek itu sendiri pada dasarnya adalah inti dari ilmu pengetahuan modern, mesin komponen fundamentalnya. Selain itu, infrastruktur TI yang ada yang melayani LHC memenuhi semua standar modern, termasuk pusat data dan tulang punggung serat optik, yang menggabungkannya dengan seluruh dunia. Apa gunanya keputusan ilmuwan nuklir Eropa dari CERN untuk meningkatkan kapasitas infrastruktur TI melalui pusat data modular?

Saat ini, kebutuhan collider langsung dilayani oleh sebanyak lima pusat data. Dari jumlah tersebut, empat ditugaskan untuk empat sensor utama dari masing-masing percobaan utama: ATLAS, CMS, ALISA dan LHCb. Pusat data kelima adalah yang terbesar - ini adalah pusat pusat untuk memproses dan menyimpan data yang dikumpulkan dari seluruh kompleks ilmiah LHC.



"Saat ini, detektor pusat yang melayani percobaan LHCb merekam peristiwa yang terjadi di dalamnya dengan frekuensi 1 MHz, setelah modernisasi, frekuensi fiksasi akan meningkat 40 kali, dan bayangkan 40.000.000 catatan per detik," lanjut Nico.

Tidak mengherankan bahwa zaman baru membutuhkan peralatan baru. Peningkatan aliran data adalah tren luas dan tidak ada yang terkejut dengan modernisasi infrastruktur jaringan, tetapi mengapa pusat data modular? Jawabannya tidak lama datang.

“Ini adalah penghematan bersih. Spesifik dari detektor adalah jangka pendek, ledakan volumetrik generasi data. Jumlah data yang dihasilkan oleh semburan ini dikenal dengan akurasi sangat tinggi, jadi kami tahu persis berapa banyak ruang disk untuk penyimpanan data yang kami butuhkan dan jumlah ini akan relevan hingga fase ekstrem percobaan. Selain itu, dengan menempatkan modul server sedekat mungkin ke sensor, kami telah mengurangi panjang komunikasi serat optik yang diperlukan untuk mentransfer 30 PB data dalam waktu singkat, biaya pemasangan komunikasi seperti itu sangat mengesankan. “- jelas Nico.

Menurut skema yang digariskan oleh karyawan CERN, situasi dengan pilihan infrastruktur mulai menjadi lebih jelas. Aliran data besar yang dihasilkan oleh sensor LHC akan mencapai pusat pemrosesan dan penyimpanan data primer dalam waktu sesingkat mungkin, setelah itu, menunggu dimulainya sensor berikutnya, informasi yang dikumpulkan akan secara bertahap mengalir ke pusat data pusat tanpa membebani infrastruktur jaringan yang ada.

Kehidupan setelah Higgs



Faktanya, semua struktur megalitik ini, LHC, diciptakan dengan tujuan mengungkap / menyangkal keberadaan Higgs bason. Pada 2013, tanda-tanda keberadaan tidak langsung ditemukan dan masalah awal diselesaikan. Diperlukan satu setengah tahun down collider oleh karyawan CERN untuk memodernisasi detektor yang ada, yang dapat memecahkan masalah yang sudah baru. Namun, tidak lebih dari tiga tahun telah berlalu sejak tanggal peluncuran baru dan pada saat LHC mengharapkan modernisasi lain, penutupan collider harus berlangsung 2019-2021.

Seperti yang kita lihat di sini, situasinya adalah tidak masuk akal untuk membebani proyek dengan infrastruktur stasioner yang berat, karena setelah tahap pengumpulan data statistik yang singkat, ada kemungkinan sangat besar bahwa proyek itu akan hilang begitu saja. Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, proyek baru masih akan membutuhkan infrastruktur baru dan peralatan lain yang terlibat di dalamnya. Modul yang diinstal sekarang selalu dapat dengan mudah dipindahkan ke tempat lain di mana penggunaannya akan lebih rasional.

“Sekarang sensor dari proyek LHDb dilayani oleh server yang terletak tepat di sebelahnya - di bawah tanah. Dua faktor menghalangi kami untuk memodernisasi situs ini: ruang yang dibatasi oleh ruang bawah tanah dan masalah yang disebabkan oleh ketidakmampuan untuk mendinginkan ruang server secara efisien, ”kata Niko.



Ruang server yang ada, yang disebutkan oleh seorang karyawan pusat ilmiah, terletak di kedalaman 100 meter, pada saat beban puncak pada server jumlah panas yang dihasilkan oleh mereka menciptakan kebutuhan untuk pengiriman pendingin yang dipanaskan ke permukaan, di mana ia dapat mentransfer kelebihan panas ke atmosfer dan kemudian kembali ke bawah. .

Biaya tinggi untuk mendinginkan server dalam modul jelas tidak diharapkan. Mengingat iklim dingin dari kaki bukit alpine, PUE - koefisien efisiensi sistem pendingin akan kurang dari 1,1 (hanya 10% dari energi yang dikonsumsi oleh peralatan server akan menjadi pendinginnya).

Hingga Maret 2019, kesepuluh modul harus mengambil tempat desain mereka. Menjelang akhir tahun, jalur serat optik akan dibawa ke pusat data, hanya setelah itu infrastruktur akan berfungsi. Namun, dia akan dapat membuktikan dirinya dalam bisnis tidak lebih awal dari tiga tahun kemudian. Peluncuran pertama collider hadron yang lebih besar, setelah modernisasi, sudah direncanakan pada tahun 2021.

“Tetapi hal yang paling tidak biasa tentang pusat data baru kami adalah bahwa kami tidak akan memberikan daya cadangan untuk mereka. Selama 6 tahun bekerja di pusat ilmiah, kami tidak pernah mengalami pemadaman listrik darurat, ”simpul Nico Newfield.



Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda, diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami temukan untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hingga Januari secara gratis ketika membayar untuk jangka waktu enam bulan, Anda dapat memesan di sini .

Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 249 di Belanda dan Amerika Serikat! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?

Source: https://habr.com/ru/post/id435950/


All Articles