Mumbai et Genève, 15 février 2006 - Aujourd'hui, lors de l'édition 2006 de la Conférence internationale sur le calcul pour la physique nucléaire et des hautes énergies (CHEP'06) tenue à Mumbai (Inde), la collaboration pour la grille mondiale de calcul du LHC (WLCG) a annoncé officiellement le succès d'un test opérationnel. L'épreuve a consisté à faire circuler un flux continu de données de physique sur une infrastructure mondiale de grille avec un débit allant parfois jusqu'à 1 gigaoctet par seconde. Les débits de données les plus élevés qui ont été atteints équivalent au transfert, depuis le CERN¹, d'un DVD de données scientifiques toutes les cinq secondes.

Ces données ont été transférées du CERN, situé à Genève (Suisse), à 12 grands centres de calcul² à travers le monde. Plus de 20 autres centres de calcul ont également participé à ces essais, en vue de la mise en place d'un service mondial de grille permettant le stockage, la distribution et l'analyse en temps réel de ces données. Le succès de ce test opérationnel est une étape essentielle sur la voie de la mise en place de l'infrastructure de calcul nécessaire pour le Grand collisionneur de hadrons (LHC), le plus grand instrument scientifique du monde, qui devrait démarrer en 2007 au CERN. Les résultats obtenus représentent une avancée significative par rapport à ceux qu'avait donné un essai précédent mené début 2005, avec la participation de sept centres d'Europe et des États-Unis ; on avait alors atteint des débits continus de 600 Mo par seconde.

Jos Engelen, directeur scientifique du CERN, qui se trouvait à Mumbai, a souligné l'importance de ces résultats : « Jusqu'ici, on n'avait testé les éléments d'un service de calcul complet que sur un nombre de ressources limité – un peu comme si on testait séparément les moteurs et les ailes d'un avion. Alors que ce dernier test opérationnel est plutôt comparable à un vol d'essai pour l'informatique du LHC. Pour la première fois, plusieurs sites d'Asie ont également participé à l'opération, ce qui lui donne une envergure véritablement mondiale. C'est aussi la première fois que de vraies données de physique ont été expédiées, stockées et traitées dans des conditions semblables à celles qui prévaudront lorsque les chercheurs commenceront à enregistrer les résultats du LHC. »

Le but de la WLCG est de mettre simultanément à profit les possibilités qu'offrent les infrastructures de grille scientifique existantes afin d'offrir des ressources de calcul, de stockage et d’échange suffisantes pour exploiter pleinement le potentiel scientifique des quatre grandes expériences qui seront menées au LHC: ALICE, ATLAS, CMS, et LHCb. Ces expériences étudieront des propriétés fondamentales des particules et des forces subatomiques, et nous éclaireront ainsi sur les origines de l'Univers. Elles devraient produire au total quelque 15 millions de gigaoctets de données chaque année. La WLCG utilise plusieurs infrastructures de grille nationales et internationales, et notamment le projet de réalisation de grille pour la science en ligne (EGEE) et le projet Open Science Grid (OSG)³.

Les chercheurs du LHC ont mis au point une série de tests opérationnels visant à augmenter progressivement la puissance de calcul, la fiabilité et la facilité d'utilisation permettant de répondre aux attentes de la communauté mondiale des plus de 6000 scientifiques travaillant sur les expériences LHC. Durant l’exploitation de cette machine, les grands centres informatiques intégrés dans l’infrastructure de la Grille, ou centres de niveau 1, stockeront collectivement les données issues des quatre expériences, tandis que le CERN les conservera toutes de son côté.

Des scientifiques travaillant dans plus d’une centaine d’installations de niveau 2 auprès d’universités et de laboratoires de recherche dans plus de 30 pays analyseront l’essentiel des données. Ces chercheurs accéderont aux données grâce aux ressources de la Grille actuellement rassemblées par la collaboration WLCG. Ces installations informatiques fournissent une puissance de calcul combinée qui est déjà comparable à celle de plus de 20 000 ordinateurs personnels et qui devrait atteindre 50 000 PC quand le LHC sera en exploitation. Lors du dernier test opérationnel, les centres participant à l’opération ont traité simultanément plus de 12 000 travaux.

S’exprimant au nom des organisateurs de CHEP 06, Sabyasachi Bhattacharya, directeur du Tata Institute of Fundamental Research de Mumbai, a fait observer que « l’annonce, en Inde, de ces nouveaux résultats illustre leur importance proprement mondiale. Ce type de collaboration, auquel nous autres Indiens sommes très heureux de prendre part, offre un parfait exemple de ce que des scientifiques du monde entier peuvent accomplir ensemble lorsqu'ils ont un but commun bien défini. »

Kors Bos, président du comité de déploiement de la Grille de la collaboration WLCG, s’est également félicité des résultats obtenus : « Non seulement nous avons atteint le débit fixé d’un gigaoctet par seconde pour cet essai, mais tous les sites ont eux aussi atteint, et même souvent largement dépassé, leurs objectifs. Pour relever ce défi, il fallait faire fonctionner en interaction quatre types de systèmes de mémoire de masse, ce qui a nécessité une forte impulsion technologique. A cet égard, il faut remercier le personnel présent sur tous les sites concernés, qui a fourni les efforts supplémentaires nécessaires. »

Selon le directeur du projet EGEE, Bob Jones : « La portée de ces résultats dépasse largement les besoins immédiats de la communauté des physiciens des hautes énergies. Il s’agit là d’une véritable percée du calcul scientifique sur grille. Les leçons tirées de cette expérience bénéficieront certainement à d’autres domaines scientifiques, comme la biomédecine, la nanotechnologie et les sciences de l’environnement, lorsqu’ils utiliseront les grilles de calcul du futur ».

La directrice exécutive de l’OSG, Ruth Pordes, a été enthousiasmée par les progrès réalisés : « Le fait que les scientifiques commencent à tester leurs modèles informatiques en conditions réelles et collaborent étroitement avec les fournisseurs de services des centres de calcul pour les optimiser mérite tout autant d’être souligné que le débit de transfert des données. Les centres concernés ont développé un esprit de coopération fort, et je me réjouis particulièrement de l’amélioration de l’interfonctionnement entre des grilles de calcul différentes, que nous avons récemment mise en évidence en parvenant à transmettre des travaux de calcul entre l’OSG et EGEE. »

Le test opérationnel actuellement en cours est le troisième d'une série de quatre prévus d’ici à la mise en service du LHC en 2007. Le prochain, qui débutera cet été, associera de nombreux autres centres de calcul et visera une exploitation continue et stable. Il permettra à un grand nombre de chercheurs d’affiner leurs modèles informatiques de traitement et d'analyse des données issues des expériences au LHC en vue du lancement de l’acquisition de données réelles en 2007.

 

1. Le CERN, Organisation européenne pour la recherche nucléaire, est le premier centre mondial de recherche en physique des particules. Il a son siège à Genève et a actuellement pour Etats membres l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, la Bulgarie, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, la Grèce, la Hongrie, l'Italie, la Norvège, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République slovaque, la République tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'Inde, Israël, le Japon, la Fédération de Russie, les Etats-Unis d'Amérique, la Turquie, la Commission européenne et l'UNESCO ont le statut d'observateur.
2. Les centres de calcul qui ont participé à ce test opérationnel sont les suivants: Academia Sinica Grid Center (ASGC) à Taïpei; le Laboratoire national de Brookhaven (BNL) (Etats-Unis); le CCIN2P3, Centre de calcul de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules - Lyon (France); DESY - Hambourg (Allemagne); le Laboratoire de l'Accélérateur national Fermi (FNAL) - Batavia, Illinois (Etats-Unis); le Forschungszentrum Karlsruhe (FZK) - Karlsruhe (Allemagne); le Centre national de recherche et de développement sur la technologie, l’informatique et la transmission de données (UNFN-CNAF) - Bologne (Italie); la Grille de calcul nordique (NDGF), à laquelle participent le Danemark, la Finlande, la Norvège et la Suède; le Port d'Informació Científica (PIC) - Barcelone (Espagne); le Centre national des services de calcul et de réseau et l'Institut national de physique nucléaire et de physique des hautes énergies (SARA-NIKHEF)
3. Pour plus d'informations sur ces infrastructures de grille, se reporter aux sites suivants :

• Worldwide LHC Computing Grid (WLCG)
• Réalisation de grilles pour la science en ligne (EGEE)
Open Science Grid (OSG)