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Dossiers de presse

 

Paris, le 8 octobre 2004

Mise à jour : 22 mars 2007


La participation française aux expériences du Cern

 Le communiqué de presse

 


 

Avec 40 millions de collisions par seconde et 1010 collisions enregistrées par an (quelques pétaoctets)(1), les données générées par le LHC (Large hadron collider)(2) et leur exploitation représentent un véritable défi informatique par le débit et le volume des données à traiter. C’est pour répondre à cette problématique qu’est né le projet de grille W-LCG (WorldWide LHC computing grid) qui permettra, à tout instant, à 10 000 chercheurs de traiter les données issues du LHC.

La grille de calcul LCG est un réseau de centres de calcul répartis dans le monde entier. Lorsqu’une demande est énoncée à un point d’entrée du système sur l’ordinateur de l’un des centres de calcul, la grille est capable d’identifier les endroits du réseau disponibles pour fournir des ressources (stockage sur disques, stockage permanent sur bandes, capacité de calcul, logiciels adaptés…), et de les utiliser pour satisfaire la demande de l’utilisateur au point d’entrée.

La grille LCG est développée spécifiquement pour les quatre expériences installées auprès du collisionneur LHC : Alice, Atlas, CMS et LHCb, qui devraient permettre de répondre aux questions les plus fondamentales de la physique.

Constituée seulement de 12 centres de calcul lors de son lancement en septembre 2003, la grille de calcul du LHC est aujourd’hui un réseau de près de 200 sites opérationnels distribués sur les 4 continents (voir ci-dessous).
La grille LCG se présente comme un ensemble de centres de calcul hiérarchisés en trois niveaux : au niveau 0, appelé Tier-0, le centre de calcul auprès de l’accélérateur LHC produit les données brutes, les stocke et les redistribue au second niveau appelé Tier-1 ; ce dernier est constitué d’une dizaine de centres de calculs dits "centres névralgiques", dans lesquels seront réparties puis traitées les données primaires directement issues des expériences du LHC ; au niveau Tier-2 et Tier-3, on retrouve ensuite plus de 100 centres qui fournissent principalement des ressources pour l'analyse et le stockage des données.

La France héberge l’un des 11 centres Tier-1 du LCG au Centre de Calcul de l’IN2P3 à Lyon - Villeurbanne (CNRS-CEA) et plusieurs sites de niveau Tier-2 (Ile-de-France, Clermont-Ferrand, Lyon, Nantes) et Tier-3 (Marseille, Annecy, Strasbourg, Grenoble, Lyon).

Les différents centres, selon leur rôle dans l’architecture de la grille de calcul, doivent impérativement fournir un certain nombre de services. Les centres névralgiques devront ainsi fournir chacun une capacité de calcul de l'ordre de 12 millions de SpecInt 2 000(3) (soit l'équivalent d'environ 6 000 processeurs actuels), une capacité de stockage sur disques de l’ordre de l'ordre de 8 pétaoctets et une vitesse de transfert des données avec le Cern d’un minimum de 10 gigabits par seconde.

Les premières expériences de validation de la grille LCG ont été lancées en 2003. Un travail indispensable qui a testé par des données de simulation, le logiciel des expériences et les capacités de gestion des diverses technologies de grilles associées au LHC. Ce type d’opération "d’épreuve par les données", "data challenge" en anglais, va se poursuivre jusqu’à la mise en service du LHC.

Environ 20 millions d’événements simulés ont ainsi déjà été produits, traités, et stockés sur les ressources distribuées des grilles. Une série d’épreuves liées au "service" de la grille mondiale, appelés "service challenge" en anglais, a été mis en place dès 2005, dont le quatrième du genre est actuellement en route et va durer près de 6 mois. Une série de validation de l’ensemble du calcul, "commissioning" en anglais, s’est mis en place début 2007. Tous ces tests de validation sont faits dans le but de préparer l’infrastructure, les ressources et les logiciels au service des expériences et de la science à l’automne 2007, date de démarrage du LHC.

La mise en place de la totalité de l’infrastructure est estimée à 200 millions d’euros, personnel inclus, dont 80 millions sont à la charge du Cern, les 120 millions restants étant répartis entre les partenaires hébergeant des sites Tier-1. Le coût total pour la France est estimé à 26 millions d’euros sur la période 2005-2008, en incluant le personnel.

Cette infrastructure mondiale de grille repose sur les avancées issues de différents projets européens (Enabling grids for e-Science(4), NorduGrid(5), etc.), américains (Grid3(6)/Open science grid(7)) et sur les possibilités de transfert qu'offrent les réseaux à très haut débit, tels que le Réseau national de télécommunication pour la technologie, l'enseignement et la recherche (Renater) et le Gigabit european academic network (Geant).

 

 

Sites Tier-0, Tier-1 et Tier-2 de la grille LCG ; En jaune et rouge on distingue respectivement les projets européen et américain. Le contrôle (monitoring) en temps réel de cette grille peut-être trouvé à cette adresse :
http://gridportal.hep.ph.ic.ac.uk/rtm/
© LCG

 


(1) 1pétaoctet = 1015 octets
(2) D'une circonférence de 27 kilomètres, le LHC (Large hadron collider ou Grand collisionneur d’hadrons) est actuellement en cours de construction au Cern. Lors de sa mise en production, prévue en 2007, le LHC permettra d'atteindre des énergies de 14 TeV. Il sera alors le plus puissant collisionneur du monde.
(3) Le Spec est l'unité de mesure de la puissance de calcul d'un ordinateur. On rencontre deux unités, les "SpecInt" et les "SpecFp", désignant respectivement les performances en calcul entier et en calcul réel.
(4) Financé par la commission européenne à hauteur de 32 millions d'euros, et rassemblant plus de 70 partenaires issus de 27 pays, le projet Enabling grid for e-science in Europe (Egee) a pour objectif de mettre en place l'infrastructure d'une grille pluridisciplinaire : http://public.eu-egee.org
(5) http://www.nordugrid.org
(6) http://www.ivdgl.org/grid3
(7) http://www.opensciencegrid.org

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