La “Griglia” informatica Fabrizio Gagliardi CERN EGEE Project Director CERN, 3 maggio, 2004 La “Griglia” informatica Fabrizio Gagliardi CERN EGEE Project Director

La tecnologia di base I progressi informatici degli ultimi anni nel campo delle reti, dei PC, del software distribuito, del Web permettono di pensare a creare un centro di calcolo virtuale composto da calcolatori distribuiti in tutto il mondo e connessi da Internet... Il CERN il 20/04/04 ha stabilito il record del mondo di velocita’ su Internet trasferendo l’equivalente di un DVD in meno di 10 secondi (6.25 Gb/sec su 11’000 Km) tra la California ed il CERN (10’000 volte la velocita’ di ADSL). Nel quadro del progetto EU DataTAG, a forte participazione Italiana (INFN) Il PC che sto usando per questa presentazione è circa 200 volte più potente di tutto il sistema di calcolo usato da Prof. Zichichi allo Split Field Magnet del CERN negli anni 70 Linux ed il Web hanno reso l’informatica facile ed anche alla portata dell’insegnamento secondario CERN, 3 maggio 2004 - 2

Come funziona la Griglia? Un software nuovo, sviluppato in molti progetti internazionali e nazionali (anche in Italia) e chiamato “Middleware” permette di collegare centri di calcolo differenti e gestiti in maniera autonoma in un centro di supercalcolo virtuale Questo software riceve una richiesta di calcolo da un utente e la distribuisce dove trova le risorse di calcolo ed i dati necessari Si assicura che tutto funzioni e quando il calcolo è terminato trasmette il risultato all’utente CERN, 3 maggio 2004 - 3

La visione della Griglia Una rete internazionale di scienziati potrà simulare nuove inondazioni del Danubio in tempo reale, usando dati metereologici e geologici di molti centri diversi in Europa Un gruppo di studenti d’ingegneria in una università periferica potrà utilizzare i più moderni sistemi 3D dai loro PC usando la Griglia Una scienziata genetica ispirata da una presentazione udita ad una conferenza potrà lanciare un calcolo complesso di simulazione bio-moleculare dal suo cellulare Accedere ad una Griglia di produzione cambiera’ il modo in cui la scienza e molte altre cose sono fatte... CERN, 3 maggio 2004 - 4

Le Griglie nelle scuole Coinvolgere gli studenti in esperimenti scientifici con dati reali e “freschi” Esperimento di raggi cosmici nei licei: EEE (Extreme Energy Events) Collegando i PC dei licei italiani in una griglia di calcolo si può creare una struttura di supercalcolo economica e capace di supportare l’analisi dei dati di EEE Altri esempi: uso di PC distribuiti per calcolare il piu’ grande numero primo CERN, 3 maggio 2004 - 5

Altre applicazioni della Griglia Applicazioni mediche (immagini, diagnostica e trattamento) Bioinformatica (studio del genome e proteone umano per capire le malattie genetiche) Ingegneria (ottimizzazione, simulazione, analisi dei problemi, accesso remoto e controllo di strumenti) CERN, 3 maggio 2004 - 6

Progetti di Griglie al CERN Progetti CERN: LHC Computing Grid (LCG) Progetti della EU gestiti dal CERN: EGEE Progetti industriali: CERN openlab for DataGrid applications CERN, 3 maggio 2004 - 7

Progetti prototipo: DataGrid 9.8 M di Euro dalla EU nel periodo 2001-2004 3 applicazioni principali: Fisica delle particelle, Osservazioni satellitari (ESA), Biomedica 21 partner in totale, più di 150 scienziati, ingegneri e programmatori dalla ricerca, dall’università, come pure dall’industria Il prototipo DataGrid: più di 1000 calcolatori in 15 sedi (a momenti fino a 40) Completato con successo a marzo 2004 CERN, 3 maggio 2004 - 8

La nuova Griglia Europea: EGEE (Enabling Grids for E-science in Europe) Obiettivo: Creare l’infrastruttura di calcolo per ERA (European Research Area) Approccio: Costruire su: Gli investimenti della EU e dei paesi membri nella tecnologia di Griglia (Italia all’avanguardia) Collaborazione internazionale (US e Asia) Molti risultati prototipi   Applicazioni La Griglia La rete Geant CERN, 3 maggio 2004 - 9

EGEE: I partners 70 istituzioni di punta in 27 paesi, uniti in federazioni nazionali o regionali (tra cui l’Italia) CERN, 3 maggio 2004 - 10

Le applicazioni pilota Fisica delle particelle elementari con LHC Computing Grid (www.cern.ch/lcg) per gestire ed analizzare petabytes (1015 bytes) di dati reali e simulati. LCG è una maggiore sorgente di risorse di calcolo, di bisogni, con tempi stretti e senza soluzioni convenzionali disponibili Biomedica molti gruppi di ricerca hanno bisogno di gestire grossi flussi di dati di bioinformatica. Accesso a grossi insiemi di dati distribuiti e non-omogenei con necessità di supercalcolo a richiesta CERN, 3 maggio 2004 - 11

Partecipazione italiana alla Griglia Scienziati ed informatici italiani all’avanguardia dalla fine degli anni 90 Ruolo di primo piano dell’INFN nei progetti Europei: EGEE, DataGrid, DataTAG, ecc. Importante partecipazione italiana a LCG Grossa attività nazionale con INFN Grid, progetti FIRB, il portale Genius e testbed didattici La presidenza italiana della EU ha ospitato eventi come INFRA/ERA a Trieste ed eIRG a Roma, importanti per la nuova infrastruttura della Griglia Europea (EGEE) Partecipazione industriale: DATAMAT, Nice ecc... Paese ospite della prima International Grid school in 2003, vicino a Napoli, sarà ripetuta quest’anno Paese ospite della scuola di computing del CERN nel 2002 e 2004 CERN, 3 maggio 2004 - 12

Conclusioni La Griglia ha il potenziale per creare una struttura di calcolo accessibile alla più ampia comunità scientifica Contribuirà a mitigare la “barriera digitale” tra gli istituti dei paesi più avanzati e quelli ancora in via di sviluppo La competitività industriale e commerciale potrà essere rafforzata dai risultati tecnologici che la Griglia permetterà La Griglia potrà portare la Scienza di punta nelle classi scolastiche Con l' INFN l’Italia puo' giocare un ruolo di primo piano a livello internazionale nello sviluppo di questo nuovo settore e nel suo sfruttamento industriale CERN, 3 maggio 2004 - 13

Ulteriori informazioni EU EGEE – www.eu-egee.org LCG – www.cern.ch/lcg INFN - grid.infn.it Altri progetti: www.cern.ch/gridcafe CERN, 3 maggio 2004 - 14