Kapcsoljuk a CERN-t

Nyomul a ProCurve

Nemrég ott lehettünk a HP legújabb hálózati eszköze, a nagy teljesítményű ProCurve 8212zl switch genfi bemutatóján. Az esemény különleges környezetben, a világ egyik legnagyobb tudományos kutatóközpontjában, a CERN-ben zajlott – nem véletlenül, ugyanis a HP ProCurve üzletága az itt működő és jelenleg komoly fejlesztésen áteső adathálózat beszállítója, és a projekt a vállalat számára nemcsak volumenét, hanem presztízsét tekintve is kiemelkedő jelentőségű.


A CERN központja – (c) CERN

A HP hálózati termékei lapunk olvasói számára nem ismeretlenek, a ProCurve üzletág koncepcióját korábban bemutattuk, és külön cikket szenteltünk a 2006 elején bemutatott, a kínálat jelentős frissülését eredményező termékújdonságoknak is. Úgy tűnik, a határozott stratégia továbbra is gyümölcsözőnek bizonyul a vállalat számára, hiszen amint Dell’Oro Group piackutató nemrég nyilvánosságra hozott jelentéséből kiderült, a HP hálózati üzletága jóval dinamikusabban növekszik, mint az iparági átlag. 2007 második negyedévében a HP globálisan 46 százalékkal több portot szállított le, mint egy évvel korábban, miközben a piac bővülése ebben a szegmensben 21 százalékos volt. Az Európát, Afrikát és a Közel-Keletet magában foglaló (EMEA) régióban az átlagos 28 százalékos bővülést lepipálva a ProCurve 44 százalékos növekedést produkált. A HP a Power over Ethernet portok terén is a második helyre emelkedett 10 százalékos globális részesedéssel, emellett tartja második helyét a leszállított Layer 2–3-as eszközök Gigabit és 10 Gigabit Ethernet portjait számláló statisztikában is.

Lapunkat Otto Bauer, a HP ProCurve Kelet-Európát, Oroszországot, illetve Közép-Ázsiát magában foglaló régióért felelős menedzsere avatta be a vállalat működésével kapcsolatos részletekbe. Akárcsak a többi üzletág, a ProCurve is nagyfokú önállósággal bír, a közös kutatás-fejlesztési erőforrásokon túlmenően maga dönt saját fejlesztési és értékesítési stratégiájáról. Az egyes divíziók összetett termékek, megoldások esetén gyakran a külső beszállítókhoz hasonlóan versenyeztetik a vállalat más üzletágainak termékeit. E tekintetben HP szerverekre alapozó adatközpontokban ezután sem feltétlenül ProCurve hálózati eszközökkel fogunk találkozni, és a ProCurve sem úgy alakítja portfólióját, hogy az főként a HP többi termékéhez illeszkedjen, hanem saját, jól körülhatárolt céljait követi. A menedzser kiemelte azt is, hogy a termékkínálatot, illetve a technológiai bázist nem felvásárlások révén bővítik, hanem a meglévő alapokra építkezve fejlődnek. A főként a nagyobb ügyfelek által támasztott követelmények egyre komolyabb kihívást jelentenek, különösen a biztonság, mobilitás, konvergencia terén. Bauer szerint ezen igényekre gyorsabban válaszolhatnak saját fejlesztések révén, mintha más cégek hardvereit vagy szellemi tulajdonát kellene beépíteni termékeikbe.

Magyarországon, hasonlóan a térség számos más országához, a HP csupán néhány éve különített el cégen belüli erőforrásokat a hálózati eszközök értékesítéséhez. „A tyúk és a tojás dilemmájával szembesültünk – mondta Bauer –, amíg nem árulják termékeinket, addig nem fogják ismerni és keresni azokat a vásárlók, és fordítva”. Ennek megfelelően az üzletág Kelet-Európában egyelőre gyengébben teljesít, mint nyugaton, de az erősödő marketingtevékenységnek és a partnereknek köszönhetően a ProCurve eszközök egyre ismertebbé válnak, és ez magával vonja az eladások növekedését is.

A HP ProCurve továbbra sem kíván beszállni a telekom- és internetszolgáltatók igényeit kielégítő hálózati megoldások piacára, nem kínál nagyvállalatok számára speciális (MPLS, SDH, WAN stb.) szolgáltatásokat biztosító eszközöket, és nem jelenik meg kiskereskedelmi csatornákban sem. Ehelyett kis- és középvállalkozások, nagyvállalatok helyi hálózataira koncentrál, és jelenlegi termékpalettájával már sok ezer végpontos, nagy belső forgalmat generáló telephelyekkel bíró cégek elvárásainak is megfelel. A gyártó koncepciójának egyik kulcseleme, hogy a hálózatbiztonságot, a szolgáltatásminőséget, az akár az egyes felhasználók személyére szabható házirendet érintő funkciókat kitelepíti a hálózat peremére. Miután a hozzáférés szabályait már azokon az eszközökön érvényre juttatják, melyekre ténylegesen rákapcsolódnak a felhasználók, a hálózat központjában kevesebb döntést kell hozni, azaz a funkciógazdagság helyett (mellett) a gyorsaság és a költséghatékonyság szempontjai érvényesülhetnek.

Új switch

Az új ProCurve 8212zl is ilyen központi switch (a HP terminológiájában Interconnect Fabric Switch), mely – nem titkoltan a Cisco hasonló kategóriás eszközeivel szemben – versenyképes teljesítménnyel és árazással száll harcba. A 8212zl különböző kiépítésekben nagyjából 500 és 5000 közötti végponttal rendelkező hálózatok számára jelenthet optimális megoldást; a HP jó szokásának megfelelően itt is teljes egészében nyílt szabványokra alapoz, azaz eszközei heterogén, több gyártó termékeiből összeálló hálózatokban is használhatók. Az új switch a tavaly debütált 3500yl, 5400zl és 6200yl kapcsolókkal közös technológiai bázisra építkezik, így a gyártás, a terméktámogatás és a szerviz szempontjából több költségcsökkentő tényező adódik. A 8212zl ugyanazokat a modulokat és tápegységeket használja, mint az 5400zl, és valamennyi említett switch közös szoftverbázison és menedzsmentrendszeren osztozkodik.

Akárcsak a kisebb modelleknél, úgy a 8212zl-nél is a ProVision nevű alkalmazásspecifikus integrált áramkör (ASIC) a megoldás lényege. A HP saját fejlesztésű lapkája a hardver szempontjából kevésbé bonyolult felépítést, azaz csökkenő költségeket, jobb megbízhatóságot, kisebb fogyasztást jelent. Nem mellékesen az egy kézben tartott fejlesztések jóvoltából jobban egymáshoz hangolhatók a hardver és a vezérlést, illetve a menedzsmentet végző szoftverek képességei. A közös alapok ellenére természetesen a 8212zl minden tekintetben túlmutat a kisebb modelleken.


[+]

A 9U magas chassis már alapkiépítésben is két switch fabric modullal rendelkezik, azonban a rendelkezésre állás tovább javítható a tápegységek és a menedzsmentmodulok redundánssá tételével. A 8212zl kapcsolási teljesítménye 692 Gbps, illetve másodpercenként 428 millió csomag. Kapcsolómoduljai alaphelyzetben terhelésmegosztással dolgoznak, és az egyik hibája esetén a másik automatikusan átveszi a feladatokat. A switchbe legfeljebb 288 darab Gigabit Ethernet port integrálható (rezes interfészek esetében valamennyi Power over Ethernet-támogatással), 10 Gigabit Ethernet portból pedig maximum 48-at képes kiszolgálni a rendszer. Az eszköz képességei közül a teljesség igénye nélkül kiemelhető a második és harmadik rétegbeli redundanciát megvalósító protokollok támogatása, a statikus, RIP vagy OSPF útválasztás, számtalan biztonsági és szolgáltatásminőségi (QoS) funkció.

Az 5400zl-hez hasonlóan az új switchbe is beépíthető a ProCurve Wireless Edge Services zl modul, melynek révén a vezetékes és vezeték nélküli kapcsolattal rendelkező felhasználók menedzsmentje egységesen végezhető. A modul által támogatott szolgáltatások között van a Layer 3 roaming az egyes hozzáférési pontok között, a RADIUS- és DHCP-szolgáltatás, a vendégek jogainak kezelése, tűzfal, illetve behatolásérzékelés funkciók.

A HP a 8212zl switchre is élettartam-garanciát vállal, hiba esetén a következő munkanapon cseréli az érintett eszközt, de igény szerint további szolgáltatáscsomagok is vásárolhatók hozzá. Az alapkiépítés ára 20 000 euró, egy fabric modul 2900 euróba, egy 24 portos Gigabit Ethernet modul (a portok kivitelétől függően) 3089–3794 euróba, egy négyportos 10 Gigabit Ethernet modul listaáron 4500 euróba kerül.

A CERN

Magyar kutatók egy 1964-es egyezménynek köszönhetően kapcsolódhattak be a CERN-ben folyó munkába, azonban hazánk csak 1992-ben vált taggá. Az LHC programban magyar tudósok is részt vesznek, elsősorban a CMS és ALICE kísérletekben. Az adatok feldolgozásában az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetének klasztere működik közre.

Megér néhány szót az is, miért a CERN adott otthont a HP termékbejelentésének, illetve milyen projekt során vált a gyártó a kutatóintézet kiemelt partnerévé. Az 1954-ben alapított CERN a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma, húsz tagországa között van Magyarország is, megfigyelő státuszban pedig az Európai Bizottság, az UNESCO, az Egyesült Államok, Oroszország, Japán, India, Izrael és Törökország vesz részt működésében. A Genf melletti kutatóközpont aktuális mamutvállalkozása a nagy hadronütköztető (Large Hadron Collider, LHC) megépítése. A nemzetközi összefogásban épülő új részecskegyorsító, illetve a voltaképpeni kísérleteket szolgáló detektorrendszerek ötlete már az 1980-as évek elején megfogant, noha akkor még az előző projekt, a nagy elektron-pozitron ütköztető (LEP) is csak papíron létezett. A LEP 1989-től szolgálta a tudományt, majd 2000-ben üzemen kívül helyezték, hogy átadja helyét – 27 km kerületű, Franciaországba is átnyúló alagútját – az LHC-nek.


A piros kör a fő szinkroton nyomvonalát jelzi – (c) CERN

A nagy hadronütköztető fő gyűrűje a földfelszín alatt 50–150 méterrel található, a beleinjektált részecskéket (protonokat, illetve alkalmanként ólomionokat) vákuumban csaknem fénysebességre gyorsítja. Ehhez rendkívül erős szupravezető mágneseket használnak, amihez az egész gyűrűt az abszolút nulla fok közelébe, 1,9 Kelvinre (–271 °C) kell hűteni. A nagy szinkrotronban a protonok másodpercenként több mint 11 ezer kört tesznek meg, vagyis egy-egy nyaláb mintegy 10 órányi bentléte során nagyobb utat hagy hátra, mintha oda-vissza megjárná a Neptunuszt.


Az LHC vázlata – (c) CERN

A nyalábok másodpercenként 40 milliószor a detektorokban keresztezik egymás útját, ekkor történnek ütközések, igaz, a kísérletek szempontjából csak minden 400 ezredik ütközés lesz valóban érdekes. Az LHC-vel olyan körülményeket tudnak teremteni, melyek az ősrobbanást követő töredékmásodperceket jellemezhették, jóval az első atommagok kialakulása előtt. A vizsgálat segíthet megfejteni az univerzum 96 százalékát kitevő sötét anyag, illetve sötét energia rejtélyét, és választ adhat sok egyéb mellett arra a kérdésre is, miben különbözik egymástól az anyag és az antianyag, minek köszönhetjük, hogy az általunk ismert világ anyagból épül fel, és nem semmisítette meg azt már a kezdet kezdetén az antianyag.


A fő gyűrű 27 km hosszú – (c) CERN

Válaszokat persze csak szabatosan feltett kérdésekre lehet kapni, kézzelfogható eredményekhez pedig jól megtervezett kísérletekkel juthatunk. Ezek helyszíne a jelen állás szerint 2008 májusában szolgálatba lépő négy detektor, a főként az anyag-antianyag szimmetriasértésre koncentráló LCHb, az egyebek mellett a Higgs-bozon létezését igazolni hivatott CMS, a nagy energiájú nehézionok ütközését vizsgáló ALICE, valamint az általános célú ATLAS. Mi ez utóbbiba nyertünk betekintést, amely méretét tekintve (46 méter hosszú, 25 méter magas) a legnagyobb a négy közül, bár 7000 tonnás tömegével nem nyeri meg a háziversenyt.




Épül az ATLAS – (c) CERN

A háttér

A részecskék ütközései mikrométer léptékű helyre koncentrálódnak, ennek fényében különösen lenyűgöző az az ötemeletes építmény, amelynek minden eleme arra hivatott, hogy az ütközés során és után lejátszódó eseményeket érzékelje, és ezeket az információkat továbbítsa – a fizika, a gépészet, az elektronika, az informatika és még ki tudja, hány szakterület tökéletes szimbiózisa. Ahogy a többi kísérletnél, úgy az ATLAS esetében is több különböző réteget (szubdetektorokat) vonnak az ütközés helye köré; mindegyik réteg másféle – önmagukban is bonyolult – szenzorokból áll, melyek különféle részecskéket, illetve azok eltérő jellemzőit vizsgálják.


A nagy és nehéz alkatrészek emelése veszélyes művelet. A képen a CMS helyszíne látható – (c) CERN


A CERN vezérlőterme – (c) CERN

A kísérletek során rengeteg adat keletkezik, a szubdetektorok másodpercenként 300 ezer megabájt információt termelnek. Nyilvánvaló, hogy ekkora adattömeg feldolgozására nincs lehetőség, de szükség sem, ezért az adatfolyamokat nagy teljesítményű számítógépekkel erősen megszűrik. Az előzetes kalkulációk szerint, ami feldolgozandó adatként marad, az protonok ütköztetésekor átlagosan 50 megabájt az LHCb-től, 100 megabájt az ALICE-től, 225 megabájt a CMS-től és 320 megabájt az ATLAS-tól – másodpercenként. (Megjegyezzük, a nehézion-kísérletekben az ALICE 1,25 GB/s adatot zúdít rá a hálózatra, így ezek külön előkészítést igényelnek.) Összességében tehát másodpercenként 100–1000 megabájtnyi adat kezelésére kell tervezni a rendszert, melynek csupán a rögzítése sem kis feladat, nem beszélve az ezek kiértékelését végző szoftverek futtatásáról.



Tárhelyből és számítási kapacitásból sosem elég – (c) CERN

A megoldást a hálózat jelenti, pontosabban a hálózatba kötött számítógépek sokasága, az elosztott számítást végző grid. A megszűrt nyers adatok a detektoroktól 10 Gbps sebességű kapcsolatokon keresztül jutnak el a CERN számítóközpontjába. Itt automatizált szalagkönyvtárakban rögzítik őket, közben pedig a helyi szerverfarmon átesnek egy előfeldolgozáson is. Az itteni kapacitások azonban messze nem elegendők az adatok kiértékelésére, ezért a CERN-től tizenegy kiemelt központ kapja meg az adatokat. A nemzetközi hálózat első körében lévő központok közreműködnek az adatok tárolásában és analízisében, illetve rendelkezésre bocsátják azokat a második körben lévő, több mint száz központnak, ahol a fizikusok saját szoftvereiket futtathatják vagy szimulációt végeznek. A CERN és a felső szint dedikált 10 Gbps-os kapcsolatokon keresztül érintkezik, míg az alsóbb szintek kommunikációját többnyire általános célú kutatóhálózatokon, például a GÉANT 2-n keresztül biztosítják.


Nagy teljesítményű szerverek és az adatközpont hálózati csatlakozási pontja – (c) CERN

Természetesen nem puszta adatátvitelről van szó, a feladatok ésszerű felosztásáról és a rendelkezésre álló kapacitások optimális kihasználásáról az LHC Computing Grid (LCG) gondoskodik. Ez a rendszer részben már meglévő infrastruktúrára támaszkodik; az Open Science Grid főként Amerikában, az Enabling Grids for E-science (EGEE) pedig Európán kívül Észak-Amerikában, Ázsiában és Ausztráliában rendelkezik erőforrásokkal. A kutatók úgy számolnak, hogy évente 10–15 petabájtnyi hosszabb távon tárolandó adat keletkezik, és persze ennek a mennyiségnek a többszöröse áramlik át a mintegy 35 országot magában foglaló hálózaton. Az LCG-t egyébként úgy alakították ki, hogy a CERN-ben folyó részecskefizikai kísérleteken kívül más területeken (tudományos, műszaki, ipari alkalmazásokban) is fel lehessen használni.


Áttekintés az LCG által kiosztott feladatokról – (c) CERN

A nagy hadronütköztetőhöz kapcsolódó infrastruktúra fontos részei kötődnek a HP-hez, amely az IBM, az Intel, az Oracle és az Enterasys mellett a CERN fő informatikai támogatója. A vállalat szerverekkel és hálózati berendezésekkel segíti az elképesztő adatmennyiséget kezelő rendszer kiépítését. A helyi adatközpont az utóbbi két évben jelentős átépítésen esett át, és bővítése még ma is zajlik. A szerverek között vannak Itanium 2 processzorra alapozók, a fürtözött rendszer nagy része azonban Xeon processzoros gépekből épül fel, melyekből eddig 4000-et telepítettek, de folyamatosan 8000-re emelik számukat. A ProCurve hálózati eszközöket több területen is felhasználják: a kísérletek helyszínein, a szervereket és merevlemezes, illetve szalagos tárolórendszereket összekötő adatközponti hálózatban, továbbá a kutatók és a kiszolgáló személyzet által használt hálózatban. A 650 darab 3400cl switchen kívül 400 darab 3500yl kerül fokozatosan a helyére, a 10 Gbps sebességű kapcsolatokat pedig 5400zl sorozatú switchekkel teremtik meg. Utóbbiak száma egyelőre 20, ám a következő években várhatóan 100 fölé emelkedik.

Hankó Péter

A kutatóintézetről közölt képek a CERN tulajdonát képezik, felhasználásuk a CERN előzetes írásbeli engedélyéhez kötött.

  • Kapcsolódó cégek:
  • HP

Azóta történt

Előzmények