Cette capture d'écran de MyESnet montre les liens sud du réseau en rouge foncé, indiquant des transferts de données dépassant 50 Gbps pendant le 5, Transfert de 000 milles effectué par SLAC et Zettar Inc.
À l'aide d'un 5, boucle de réseau de 000 miles exploitée par ESnet, des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC) du ministère de l'Énergie et de Zettar Inc. ont récemment transféré 1 pétaoctet en 29 heures, avec cryptage et somme de contrôle, battre le record de l'an dernier de 5 heures, une amélioration de près de 15 pour cent.
Le projet vise à atteindre les taux de transfert de données élevés nécessaires pour accueillir la quantité de données à générer par la source de lumière cohérente Linac II (LCLS II), qui devrait être mis en ligne en 2020. Le LCLS est le premier laser à électrons libres à rayons X durs (XFEL) au monde et ses impulsions de type stroboscopique ne durent que quelques millionièmes de milliardième de seconde. et un milliard de fois plus lumineux que les sources de rayons X précédentes. LCLS II fournira un saut majeur dans la capacité - passant de 120 impulsions par seconde à 1 million d'impulsions par seconde. Les scientifiques utilisent LCLS pour prendre des photos nettes des mouvements atomiques, regarder les réactions chimiques se dérouler, sonder les propriétés des matériaux et explorer les processus fondamentaux des êtres vivants.
La capacité accrue devrait générer des transferts de données de plusieurs térabits par seconde, car les résultats expérimentaux sont envoyés du SLAC aux installations de supercalcul du ministère de l'Énergie (DOE) aux laboratoires nationaux Lawrence Berkeley et Oak Ridge pour analyse. En tant qu'installation dédiée aux utilisateurs du réseau du DOE pour la recherche scientifique, ESnet transporte les données entre les universités et les laboratoires nationaux du DOE et les installations nationales des utilisateurs le long d'un réseau fédérateur de 100 gigabits par seconde (Gbps).
Selon Stanford émérite Les Cottrell, la démonstration actuelle du transport de données à grande vitesse fait partie d'un programme visant à développer et à évaluer des outils pour répondre aux exigences de transfert de données critiques de la prochaine décennie pour les XFEL de prochaine génération au SLAC.
Le graphique montre que l'essai de transfert de pétaoctets a représenté un tiers du trafic réseau total sur ESnet au cours de l'exécution de 29 heures. Crédit :Département américain de l'Énergie
Zettare, une société de logiciels financée par la National Science Foundation à Palo Alto, développe une solution logicielle de distribution de données à grande échelle capable de taux de transfert multi-100 + Gbps et collabore avec les laboratoires nationaux ESnet et DOE. Pour le procès, l'équipe a utilisé les circuits sécurisés à la demande et le système de réservation anticipée (OSCARS) d'ESnet pour réserver la bande passante pour la course.
« La nature innovante et polyvalente d'OSCARS d'ESnet nous a permis de concevoir une boucle unique de 100 Gbit/s de 5 000 miles, que nos collègues d'ESnet ont rapidement aidé à mettre en place en 2015, " a déclaré Chin Fang, fondateur et PDG de Zettar. " La conception d'ESnet permet l'utilisation d'un canal dédié séparé pour les tests sans impact ni interférence avec le trafic de production. Nous avons ainsi pu avoir les clusters de stockage de données et les nœuds de transfert de données co-localisés dans le même rack bien qu'ils soient aux deux extrémités de la boucle. Physiquement, ils étaient séparés de quelques centimètres, mais numériquement, ils sont séparés de 5 000 milles. De plus, les clusters eux-mêmes ont un plafond auto-imposé de 80 Gbps."
Fang a déclaré que l'amélioration de cinq heures dans le transfert du pétaoctet de données a été accomplie grâce à des améliorations logicielles et matérielles. Cette année, Zettar a considérablement amélioré le parallélisme de son logiciel pour accélérer les transferts de données pour les données cryptées et non cryptées. Intel a également fourni à l'équipe des processeurs plus rapides et des produits de mémoire à semi-conducteurs pour déplacer les données vers et hors des systèmes de stockage principaux plus rapidement. Dans ce cas, le projet a utilisé des ensembles de données simulés avec des distributions de taille de fichier fournies par le groupe de gestion des données LCLS.
« La conception flexible de l'ingénierie du trafic du réseau d'ESnet garantit que les protocoles de transfert basés sur TCP peuvent être utilisés efficacement pour le mouvement de données à haut débit, " a déclaré le directeur d'ESnet, Inder Monga. " La stratégie directrice d'ESnet est d'anticiper et de garder une longueur d'avance sur les besoins de transfert de données de nos utilisateurs scientifiques. Les essais en cours comme ceux que nous soutenons pour le SLAC sont importants pour nous dans la mesure où nous voyons les directions que prennent les équipes de recherche et nous pouvons améliorer notre support et notre infrastructure pour être prêts lorsque des installations comme LCLS II seront mises en ligne. »
