Prospettive delle e-infrastructures europee per il calcolo scientifico

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Teodora Testa
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1 Prospettive delle e-infrastructures europee per il calcolo scientifico Il DataCenter ReCaS di Bari Bari giovedi 9 luglio 2015 Universita' and INFN of Padova 1. Le attuali infrastrutture per il calcolo scientifico 2. Prospettive a livello europeo

2 Sviluppo del Calcolo Scientifico Due paradigmi per rispondere a diverse esigenze: a) high performance computing, HPC b) high throughput computing, HTC Alto coinvolgimento INFN La rete che garantisce accesso alle infrastrutture GÉANT is the high bandwidth pan-european research and education backbone that interconnects National Research and Education Networks (NRENs) across Europe and provides worldwide connectivity through links with other regional networks Vantaggi rispetto ai providers commerciali: - grande esperienza nei servizi per ricerca e educazione alta efficienza - supporto e servizi di alta qualita' per tutti gli utenti, in qualsiasi paese 2

3 Infrastruttura HPC - per applicazioni CPU intensive, poco movimento di dati - architetture hardware e software specializzate (Intel, NVIDIA) - poche grandi farm con connessioni interne dedicate e veloci PRACE Associazione no-profit internazionale di 25 paesi che creano una infrastruttura di supercomputing pan-european Mission: enable high impact scientific discovery and engineering research and development across all disciplines to enhance European competitiveness for the benefit of society. 3

4 Infrastruttura HTC - nata con LHC per gestire grandi moli di dati in tutto il mondo - infrastruttura software dedicata, Grid - farm sparse in tutto il mondo, Tier-1 e Tier-2 Circa 170 siti in 40 paesi ~ cores ~200 PB storage ~ 2M jobs/day Tier-1: in 2014 for LHC ~700kHS06 years ~75 PB disk ~113 PB tape Tier-0 Tier-1 Tier-2 4

Chi opera l'infrastruttura HTC WLCG: Worldwide LHC Computing Grid Collaborazione Internazionale per distribuire e analizzare i dati LHC Integrates computer centres worldwide that provide computing

5 Chi opera l'infrastruttura HTC WLCG: Worldwide LHC Computing Grid Collaborazione Internazionale per distribuire e analizzare i dati LHC Integrates computer centres worldwide that provide computing and storage resource into a single infrastructure accessible by all LHC physicist EGI.eu Fondazione no-profit coordinate and manage the European Grid Infrastructure (EGI) federation on behalf of its participants: National Grid Initiatives (NGIs) and European International 5

6 Le richieste aumentano! Oggi PB Nei prossimi 10 anni ~25PB/yr ~400PB/yr MHS ~x50 uso attuale 6

7 Fisica fondamentale e' tra i primi a dover affrontare problema dei Big Data 7

8 Evoluzione tecnologica da sola non basta L'evoluzione tecnologica ci da': +20%/yr in cpu power +15%/yr in disk space assumendo di investire sempre lo stesso ammontare di denaro Serve una nuova strategia unica e-infrastructure riunisca centri HPC e data centers connessi da rete super-veloce mantenendo pero' le caratteristiche di ciascuna infrastruttura che permettono di rispondere a esigenze diverse Questo passa da: Ottimizzazione dei centri HTC e HPC Centri ReCaS Possibilita' di usare i centri in modo non esclusivo gia lo sono nuovo middleware: Cloud computing, nuovo data management nuovi servizi per accesso facilitato Passaggio a modello ibrido con uso di risorse commerciali Modello di finanziamento sostenibile 8

9 Evoluzione e' gia iniziata CERN Towards the European Open Science Cloud propose the establishment of the European Open Science Cloud that will enable digital science by introducing IT as a Service to the public research sector in Europe. The rationale calls for a hybrid model that brings together public research organisations and e Infrastructures with commercial suppliers to build a common platform offering a range of services to Europe s research communities. WLGC Continua le attivita' con gli esperimenti LHC 9

10 Evoluzione con nuove iniziative Nuova iniziativa: EU_T0 Le maggiori agenzie finanziatrici europee, proprietarie delle infrastrutture, hanno deciso di federare i Tier piu' grandi. Consortium, initiated on 11th February 2014 by CERN, CIEMAT, DESY, IFAE, IN2P3, INFN, KIT and STFC, added NIKEF, CEA INAF The vision is to create a hub of knowledge and expertise to coordinate technological development, and integrate data and computing centres into a virtual Tier-0 centre, which can be more easily and transparently used by the different Scientific Communities. 10

11 Evoluzione di collaborazioni esistenti EGI.eu Nata per sviluppare e coordinare servizi e operare l'infrastruttura Europea di WLCG, si e' concentrata prevalentemente sulla cosidetta Long Tail Science Definizione di una nuova strategia: EGI mission Create and deliver open solutions for science and research infrastructures by federating digital capabilities, resources and expertise across communities and national boundaries EGI vision Researchers from all disciplines have easy, integrated and open access to the advanced digital capabilities, resources and expertise needed to collaborate and to carry out compute/data intensive science and innovation 11

12 E i soldi? Non abbiamo un modello di finanziamento sostenibile! Calcolo scientifico finanziato da: - agenzie di ricerca (nel nostro caso INFN) unici su cui si puo' contare - fondi regionali o ministeriali, dipendono da progetti, molto incerti - progetti europei, troppi e sempre piu' incerti Ma Mainfrastrutture infrastrutturehanno hanno bisogno bisognodidifinanziamenti finanziamenti sicuri sicuriininquantita' quantita'eetempi tempi C. Morais-Pires Nuovo Nuovomodello modellodidifinanziamento finanziamento 12

13 Evoluzione e' iniziata... ma va guidata Necessita' di coordinamento delle attivita' sia per evoluzione delle infrastrutture che dei servizi di agenzie finanziatrici, WLCG, CERN, EU_T0, EGI.eu e progetti finanziati dalla comunita' Europea. Utilizzo della stessa infrastruttura da parte di tutti gli enti di ricerca, evitare la duplicazione di infrastrutture. Primo passo in Italia: infrastruttura LHC sara' usata da INAF per l'esperimento CTA. Definizione di un modello finanziario che garantisca fondi in modo sostenibile attingendo a agenzie finanziatrici, ministeri, comunita' europea ed enti locali. 13

14 Evoluzione e' iniziata... ma va guidata Necessita' di coordinamento delle attivita' sia per evoluzione delle infrastrutture che dei servizi di agenzie finanziatrici, WLCG, CERN, EU_T0, EGI.eu e progetti finanziati dalla comunita' Europea. Utilizzo della stessa infrastruttura da parte di tutti gli enti di ricerca, evitare la duplicazione di infrastrutture. Primo passo in Italia: infrastruttura LHC sara' usata da INAF per l'esperimento CTA. Definizione di un modello finanziario che garantisca fondi in modo sostenibile attingendo a agenzie finanziatrici, ministeri, comunita' europea ed enti locali. INFN, INFN,insieme insiemead adaltri altrienti entiitaliani, italiani,e' e'promotore promotoredidiuna unainiziativa iniziativa per perlalaformazione formazionedidiuna unaunica unicae-infrastructure e-infrastructureper perlalaricerca ricercainin Italia Italia pilota pilotaper peruna unaanaloga analogainiziativa iniziativaeuropea europea 14

15 Il calcolo e le infrastrutture di calcolo scientifico europee stanno cambiando per adattarsi a nuove esigenze. INFN, con esperienza maturata grazie a iniziative come questa di ReCaS, e' uno dei promotori di nuove strategie. 15

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