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Nube paneuropea para apoyar la gran ciencia

Hola, ¿qué tal colega?. En el teclado Simón Sánchez y en el día de hoy hablaremos sobre Nube paneuropea para apoyar la gran ciencia

Tres de los principales centros de investigación de Europa, el CERN, la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) se han unido para lanzar un proyecto masivo de computación en la nube. Nebulosa de la hélice: la nube de la ciencia, que lleva el nombre de una gran nebulosa planetaria en la constelación de Acuario, respaldará los requisitos de TI en rápido crecimiento de los científicos europeos. Después de una fase piloto inicial de dos años, el proyecto se ampliará para incluir organizaciones gubernamentales y la industria.

El lanzamiento es parte de la mayor Agenda digital europea. Los primeros objetivos para la nube en Europa se describen en el Plan estratégico para una infraestructura científica de computación en la nube para Europa, que incluye esta ambiciosa declaración de visión:

En 2020, todos los científicos de todas las disciplinas elegirán la infraestructura de computación en la nube europea como su primera opción para almacenar y acceder a los datos, para su procesamiento y análisis. Esta infraestructura se considerará una infraestructura natural para la comunidad científica mundial similar a la infraestructura vial o de telecomunicaciones para el público en general de hoy.

Esta infraestructura contendrá enormes cantidades de datos, un conjunto incomparable de herramientas de código abierto y una cantidad literalmente infinita de potencia informática accesible y utilizable por cualquier tipo de computadora, teléfono inteligente o tableta. La ciencia hará un progreso significativo al aplicar el intercambio de datos y la investigación interdisciplinaria utilizando esta infraestructura como una herramienta fundamental. De esta infraestructura se derivarán artículos importantes para publicaciones importantes, como Nature and Science, que serán la fuente de un aumento drástico de las patentes en Europa.

Esta infraestructura tendrá tal confiabilidad y reconocimiento mundial por su sistema de seguridad / privacidad implementado que incluso las empresas comerciales utilizarán esta «área de alta seguridad» para obtener patentes.

Por ahora, al menos, el proyecto Helix Nebula es un esfuerzo puramente europeo debido a la preocupación por las leyes estadounidenses como la Patriot Act, que entra en conflicto con los mandatos europeos de seguridad y privacidad de los datos. Los socios comerciales incluyen Atos, Capgemini, CloudSigma, Interoute, Logica, Orange Business Services, SAP, SixSq, Telefonica, Terradue, Thales, The Server Labs y T-Systems, así como Cloud Security Alliance, OpenNebula Project y European Grid Infrastructure (EGI. UE).

Los participantes están trabajando en la creación de un marco común, documentando todo y poniendo en marcha la computadora real, pero a medida que el proyecto se afianza, se invitará a otras organizaciones científicas y proveedores de servicios a unirse.

“Suponiendo que esta fase sea exitosa, se planea una expansión para incluir más aplicaciones, más investigación y organizaciones públicas, y más proveedores de computación en la nube. De particular interés es estimular un mercado en el que las pymes puedan utilizar la plataforma de TI para proporcionar nuevos servicios «, señala Bob Jones, director de CERN openlab.

CloudSigma, un proveedor de infraestructura como servicio (IaaS), con sede en Zurich, Suiza, proporciona la infraestructura en la nube para el proyecto. El director ejecutivo, Robert Jenkins, explica que los socios de investigación estaban frustrados por la falta de comunicación entre los proveedores de la nube y decidieron utilizar su poder adquisitivo colectivo para encargar una nube paneuropea para HPC y computación científica. CloudSigma ha estado trabajando con socios de oferta y demanda desde junio de 2011, para evaluar los requisitos de HPC de los institutos de investigación y, a partir de ahí, diseñar un entorno de computación en la nube que satisfaga estas necesidades específicas.

En esta etapa, han completado con éxito un proyecto piloto de prueba con el CERN, que utiliza la potencia de cálculo adicional para procesar datos del Gran Colisionador de Hadrones como parte de la investigación teórica del bosón de Higgs. Actualmente están trabajando con EMBL para permitir una metodología de secuenciación de genes más precisa y con la ESA para procesar grandes cantidades de datos de ciencias de la tierra para respaldar la investigación de desastres naturales. Aunque Jenkins se mostró reacio a comentar sobre los requisitos informáticos individuales de los tres socios, estima que la potencia informática combinada total para el proyecto estará en la región de 50.000 a 100.000 núcleos de CPU.

Los requisitos de datos de estas instituciones se están acelerando rápidamente, como un automóvil que se adelanta a ellos, como dice Jenkins. En EMBL, la producción de laboratorio húmedo y los datos de la extracción de ADN se duplica aproximadamente cada seis meses. Esto ejerce presión sobre los siguientes pasos, en términos de ensamblaje y secuenciación, etc. Los sitios de investigación deben dedicar cada vez más tiempo y esfuerzo a perseguir la capacidad de procesamiento adicional, lo que los distrae cada vez más de su misión principal, la ciencia.

En pocas palabras, hay una falta de capacidad de procesamiento. Sin mencionar algunos de estos proyectos muy importantes y los problemas que están tratando de resolver están limitados por la cantidad de potencia informática real que pueden implementar debido a problemas de coordinación y problemas prácticos. Como solo un ejemplo de esto último, el CERN no puede hacer más ciencia en este momento porque Ginebra no puede proporcionarles más electricidad.

«Es un poco loco que estos problemas estén frenando algunas de las áreas de investigación científica más importantes para la humanidad», señala Jenkins, «La idea de Helix Nebula es que podemos traer el poder de cómputo colectivo de estos diferentes proveedores y mecanismo de entrega en la nube, con la flexibilidad y transparencia que permite, para poder permitir que estas instituciones se introduzcan esencialmente en la nube y destruyan esos recursos informáticos adicionales «.

Un comité de socios del lado de la oferta y del lado de la demanda se reúne periódicamente para mapear las arquitecturas del sistema en la nube. Evalúan la información de las diferentes pruebas de conceptos para determinar cómo los distintos socios están cumpliendo con su trabajo y los requisitos que conlleva. Luego, documentan los requisitos de rendimiento en términos de red, CPU, RAM, etc. – Todos estos diferentes aspectos del procesamiento se capturan y se envían al grupo.

Jenkins enfatiza la importancia de la coordinación y el papel de la creación de redes para apoyarla. “Una de las cosas en las que estamos trabajando en Helix Nebula es crear una coordinación adecuada entre la nube y los diferentes proveedores para que podamos transferir datos y transferirlos entre nosotros de manera muy eficiente y confiable”, dice. Todos los participantes se sientan para optimizar su red, para facilitar que los datos lleguen a donde deben ir.

«Hay una gran ventaja de que los proveedores de la nube se coordinen para hacer que sus nubes sean mucho más fáciles de usar cuando en realidad se usa más de una nube. Por lo general, no sucede», señala Jenkins.

Bob Jones, del CERN, comparte una perspectiva similar: “La escala extrema de las necesidades de procesamiento del CERN, en términos de potencia de procesamiento, velocidad de transferencia de datos y capacidad de almacenamiento de datos, lleva más allá de lo que se puede hacer con la computación en la nube. sus límites actuales. La ciencia se basa en la colaboración, por lo que los servicios en la nube implementados deben permitir que grupos de investigadores de todo el mundo compartan sus datos y resultados de forma segura. Compartir recursos de forma segura plantea un desafío a lo que se puede hacer hoy con la computación en la nube «.

Cuando se trata de tecnología en la nube, uno de los puntos fuertes de Helix Nebula es que es muy abierto, explica Jenkins. No tiene requisitos específicos de tecnología en la nube, que dicten qué proveedores de software deben ejecutar. Se trata más del caso de uso, la capacidad de procesar cierto tipo de datos con un nivel de rendimiento específico. La metodología es inter-tecnológica, con algunos proveedores usando VMware, otros usando KVM, OpenStack u OpenNebula, todos coordinando juntos para crear un marco común. En el futuro, Jenkins dice que podrían elegir un controlador entre nubes, pero durante esta fase de prueba de concepto, que es donde están ahora, primero quieren capturar todos los requisitos.

El trabajo inicial coincide con el objetivo estratégico del proyecto, que establece: “El Espacio Europeo de Investigación guiará el desarrollo y la implementación de una infraestructura europea de computación en la nube segura y reconocida a nivel mundial, inicialmente dirigida a usuarios científicos. Esta infraestructura se convertirá en «la» plataforma para Europa, bajo la gobernanza pública, asegurando estándares abiertos e interoperabilidad y adhiriéndose a las políticas, estándares y requisitos europeos «.

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