Как Linux и куница повлияли на работу Большого адронного коллайдера
Ранее мы упоминали о Большом адронном коллайдере, когда рассматривали сферы применения Linux. Сегодня мы узнаем о программном обеспечении, которое используется в лабораториях, разберем принцип работы компьютерной сети CERN.
Прошло уже достаточно времени с тех пор, как Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN) был запущен самый масштабный и амбициозный проект – Большой адронный коллайдер (LHC). Идея создать проект зародилась в 1984 году, через десять лет он был одобрен, в 2001 началось строительство. Все эти процессы были довольно затратными не только для Франции и Швейцарии, на территории которых расположен сверхмощный ускоритель частиц, но и для всех остальных стран, принимавших участие в разработке сопровождающих конструкций, специального оборудования и программного обеспечения.
Те, кто побывали на этом загадочном объекте, убедились в том, что он состоит из уникальных сооружений. Здесь все продумано до мелочей, чтобы оптимизировать работу мощнейшего ускорителя частиц. Не является исключением и программное обеспечение – лабораторией CERN было разработано свободное ПО – дистрибутив Scientific Linux.
Компьютерная сеть CERN
Она является распределительной вычислительной сетью, которая использует технологию GRID, включая в себя PC и Mac, имеет название LCG (LHC Computing Grid). Данная сеть служит для обработки информации, полученной в результате работы адронного коллайдера. Компьютеры этой сети функционируют на дистрибутиве Scientific Linux, версии Red Hat Enterprise Linux, специально созданном для управления коллайдером. Мощность LCG впечатляет – она обрабатывает более 15 петабайт (15 млн гигабайт) данных в течение года.
Адронный коллайдер не является самым быстрым компьютером в мире, но его смело можно назвать самым огромным – он состоит из 100 тысяч процессоров.
Так выглядит Большой адронный коллайдер
Почему Linux
Сотрудники CERN утверждают, что выбор Open Source для управления коллайдером полностью оправдывает себя. Данное ПО отлично подходит для обработки экспериментальных дынных, является стандартной платформой для параллельных исчислений. Многие отмечают удобство и функциональность почтового клиента Alphine и распределенной файловой системы OpenAFS.
На базе LInux в CERN используется Icinga – система мониторинга, распространяющаяся в открытом доступе. Цель работы этой программы – поиск различий между материей и антиматерией, проверка моделей современной физики, подтверждение существования пресловутого бозона Хиггса, элементарной частицы, имеющей массу.
Плюсом свободного ПО также является возможность адаптировать его под нужды каждой отдельной лаборатории и даже разработать собственные дистрибутивы на основе Scientific Linux.
Как утверждают специалисты CERN, для них самым важным критерием является надежность и открытость операционной системы, а также возможность максимально «подогнать» операционную систему под себя. Все это способствует ускорению времени анализа и обработки данных, что положительно влияет на результат и качество проводимых исследований.
Система управления Коллайдером работает на Linux
Немного интересных фактов на десерт
Каждую секунду в адронном коллайдере происходит 60 млн столкновений элементарных частиц. Если бы они переводились в информацию, на выходе получился бы 1 петабайт данных ежесекундно. Примерно столько же данных обрабатывается Google в течение часа.
GRID – самая большая вычислительная система в мире. Как уже упоминалось, в нее входит более 100 тыс. процессоров, около 170 компьютеров в различных странах мира, чему нет аналогов. Последний раз работа адронного коллайдера была приостановлена в апреле 2016 года из-за куницы, которая перегрызла провод трансформатора с напряжением 60 000 вольт. Зверек погиб на месте. Через несколько дней работа ускорителя частиц была возобновлена.