CERNs Daten des „Large Hadron Collider“ werden auf Infortrends Storage-Systemen gesichert

CERNs Daten des „Large Hadron Collider“ werden auf Infortrends Storage-Systemen gesichert

Eine Herausforderung an die Speicherkapazität

Der Large Hadron Collider (LHC) ist das komplexeste wissenschaftliche Instrument der Welt und wurde entwickelt, um grundlegende Fragen über das Universum zu beantworten, etwa was der Ursprung der Masse ist.

Der LHC ist ein Teilchenbeschleuniger, der aus einem 27 km langen Ring von Supermagneten besteht. Die Protonenteilchen zirkulieren in separaten Röhren, in einem Vakuum zehnmal niedriger als auf dem Mond. Tausende Magneten, verschiedener Arten und Größen leiten die Teilchen durch den Beschleuniger. Kurz vor dem Zusammenstoß wird ein weiterer Magnettyp verwendet, um die Teilchen einander näher zu bringen, um somit die Wahrscheinlichkeit von Zusammenstößen zu erhöhen.

Diese Kollisionen erzeugen Temperaturen, die für einen Augenblick mehr als 100.000 Milliarden Mal heißer sind als die Temperatur im Herzen der Sonne. Die sechs auf dem LHC installierten Experimente registrieren die Fragmente der Kollisionen. Diese Experimente erzeugen um die 15 Petabyte (15.000 Terabytes) unbezahlbare, wissenschaftliche Daten pro Jahr, eine bedeutende Herausforderung an die Speicherkapazität.

Um diese Daten zu sichern und zu organisieren bedarf es einer dedizierten und anspruchsvollen Infrastruktur, die mehrere hundert Terabyte höchst zuverlässigen Speicherplatz erfordert.

Eine Frage der Infrastruktur

Bei der Planung und Inbetriebnahme der Speicherinfrastruktur für das LHC hat die IT-Abteilung des CERN darauf geachtet, dass das Forschungsteam mit den bestmöglichen Systemen ausgestattet wird, während es einen straffen Terminplan und ein knapp bemessenes Budget einhalten musste. Nach einer detaillierten Bewertung des Metadaten-Speichers, entschied sich CERN für Infortrends Storage-Systeme, die eine optimale Balance zwischen Kosten, Zuverlässigkeit und technischen Features bieten. Die freie Wahl der Laufwerke und die breite Auswahl an Laufwerkschächten ermöglichten eine flexible Implementierung. Für das LHC wurden verschiedene Storage-Systeme ausgewählt, einschließlich 8, 12, 16 und 24-fach, FC zu SATA sowie FC zu SAS / SATA Storage-Systeme.

Scheinbar kleine Ausstattungsmerkmale wurden als Arbeitserleichterung wahrgenommen. Vor der Einführung der zentralen Verwaltung stellte das CERN-Team zum Beispiel fest, dass ein Front-Panel-Display besonders wichtig ist. Ein weiterer wichtiger Faktor sich für Infortrends Storage-Systeme zu entscheiden, war auch die umfassende technische Unterstützung durch das technische Team von Infortrend während der zahlreichen LHC-Projekte.

CERNs Datenspeicherinfrastruktur basiert vorwiegend auf einer NAS ähnlichen Struktur: Viele Anwendungen sind auf Linux Servern, jeweils mit 5 bis 14 TB pro Server und mit einer Gesamtkapazität von mehr als 7.000 TB installiert. Für anspruchsvollere Anwendungen, insbesondere für die Metadaten, die den Inhalt der Massenspeichersysteme beschreiben, verwendet CERN jedoch Datenbanken, die als Oracle Real-Application-Cluster implementiert sind. Fünf Instanzen bestehen jeweils aus 30 Servern, ohne lokalen Speicher und 30 Storage-Systemen, die über ein redundantes Fibre-Channel Netzwerk verbunden sind. Darüber hinaus werden Tape-Librarys und weitere Storage-Systeme für die Datensicherung, Archivierung und Langzeitdaten-speicherung eingesetzt.

Wie Sie es von einem wissenschaftlich bedeutsamen und hochkarätigen Projekt erwarten, bestand das CERN-IT-Team auf der Erfüllung sehr strenger Kriterien.