Starnberg, Hamburg, Ehningen, 29. Aug. 2014 – System soll bis zu 20 Gigabyte pro Sekunde verarbeiten und den Zugang für mehr als 2000 Forscher jährlich bieten...
Zum Hintergrund: Das DESY zählt zu den weltweit führenden Beschleunigerzentren und ist Mitglied der renommierten Helmholtz-Gemeinschaft. DESY entwickelt und baut große Teilchenbeschleuniger, um die Struktur der Materie zu erforschen. An seinen Standorten in Hamburg und Zeuthen bei Berlin beherbergt DESY nach seinen Angaben jährlich mehr als 3000 Gastforscher aus über 40 Nationen... DESY und Hersteller IBM haben eine Kooperation zur Entwicklung einer Big-Data-Speicherlösung für die Forschung geschlossen. DESY setzt dazu ein IBM-Speichersystem ein, das große Datenmengen extrem schnell handhaben kann: zu Spitzenzeiten sollen bis zu 20 Gigabyte pro Sekunde verarbeitet werden.
- Die Daten selbst entstehen an DESYs Forschungslichtquelle PETRA III (siehe Abb. 1 unten). Ihr Röntgenlicht liefert Wissenschaftlern Einblicke in den Nanokosmos - von neuartigen Halbleitern über Katalysatormaterialien bis hin zu lebenden Zellen.
- PETRA III ist ein 2,3 Kilometer langer Ringbeschleuniger, der elektrisch geladene Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit durch eine spezielle magnetische Strecke beschleunigt, um auf diese Weise intensive Röntgenstrahlung zu erzeugen. Mehr als 2000 Forscher pro Jahr erkunden mit diesem Licht atomgenau die innere Struktur ihrer Proben, wobei enorme Datenmengen entstehen.
Anwenderzitat: "Ein typischer Detektor liefert heute einen Datenstrom von etwa fünf Gigabit pro Sekunde", erläutert der Leiter der DESY-IT, Dr. Volker Gülzow. Das entspricht knapp einer CD-ROM pro Sekunde. "An PETRA III steht aber nicht nur ein Detektor, sondern es gibt 14 Messstationen, die zurzeit auf 24 erweitert werden. Alle diese Daten müssen zuverlässig gespeichert und verarbeitet werden."
Um diese Anforderungen zu bedienen, entwickeln DESY und IBM Research eine Lösung auf Basis des IBM Software Defined Storage Systems Elastic Storage (Codename). Die Lösung soll die bis zu 20 Gigabyte Daten - die pro Sekunde an den PETRA-III-Messstationen erzeugt werden - speichern und für Analysezwecke vorhalten. DESY kann auf diese Weise Analysis-as-a-Service und Cloud-Dienste für die Nutzer seiner Anlagen aus aller Welt anbieten.
IBM Research in Zürich und das IBM Storage Development Team in Mainz werden laut Hersteller die nötige technische Expertise aufbieten und ein breites Spektrum von Funktionen auswerten, die Teil der Elastic Storage - Roadmap sind. Hier der Link zur bereits heute kommerziell verfügbaren IBM Elastic Storage Lösung:
http://www-03.ibm.com/systems/de/platformcomputing/products/gpfs/
Die Skalierbarkeit der Lösung soll bei künftigen Herausforderungen in Rahmen der Verarbeitung von Forschungsdaten helfen. Mit dem europäischen Röntgenlaser European XFEL bauen DESY und internationale Partner derzeit eine Forschungslichtquelle, die deutlich mehr Daten produzieren wird als PETRA III. "Wir erwarten vom European XFEL etwa 100 Petabyte pro Jahr, also 100 Millionen Gigabyte", erläutert Gülzow. Das ist vergleichbar mit dem Datenvolumen des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider) am europäischen Teilchenforschungszentrum CERN bei Genf.
„Die Software-Defined-Technologien von IBM können DESY mit der nötigen Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Agilität versorgen, damit das Forschungszentrum in Zukunft Analysen als Service in Echtzeit anbieten kann“, sagt Jamie Thomas, General Manager Storage and Software Defined Systems bei IBM. „IBM kann von den Erfahrungen mit DESY profitieren und diese in andere datenintensive wissenschaftliche Bereiche wie etwa Astronomie, Klimaforschung und Geophysik einbringen. Dort können dann ebenfalls Speichersysteme errichtet werden für die Analyse von Daten, welche von verteilten Detektoren und Sensoren erzeugt worden sind.“
http://www-03.ibm.com/systems/de/storage/
Weiteres fachliches Hintergrundmaterial:
Das Storage Consortium war im Rahmen seiner 9. Anwenderkonferenz beim DESY am 27. Mai 2011 nach 2009 bereits zum zweiten Mal Gast in der Hamburger Forschungseinrichtung. Die Agenda und alle Vorträge vom 27. Mai 11 finden sich unter folgenden Links:
http://www.storageconsortium.de/content/sites/default/files/DESY_agenda2.pdf
http://www.storageconsortium.de/content/content/anwenderkonferenz-desy-hamburg-27-mai-2011
Mehr zu unseren Fachkonferenzen unter:
http://www.storageconsortium.de/content/content/fachkonferenzen-des-storage-consortium
Abb. 1: PETRA III / Bildquelle DESY, 2014