До повторного запуска Большого адронного коллайдера (БАК) остались недели. Сейчас все участники проекта, в том числе и российские физики, готовятся встретить поток научных данных из недр БАК. Для повышения эффективности работы наших ученых Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) разработал и внедрил уникальную технологию передачи данных.



Такие сложные экспериментальные установки, как Большой адронный коллайдер (который, к тому же, является самым большим научным прибором в мире), создаются с использованием новейших технологий из всех областей науки, от архитектуры до микроэлектроники. Ни одно научное сообщество или организация в мире в одиночку не смогло бы взвалить на себя финансовое и техническое бремя создания БАК. Именно поэтому коллайдер – совместное творение многих государств.

Поэтому все страны-участницы в равной мере получат доступ к результатам проводимых в коллайдере экспериментов (в том числе и самого разрекламированного научного опыта – поиска бозона Хиггса). А для этого необходимо передать и проанализировать огромные массивы данных. Современные инфраструктуры сетей не приспособлены для подобной работы, поэтому ученым потребовались новые способы обмена информацией.

Для создания нового канала, который позволит передавать данные из Москвы в Дубну, где расположен Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ), и обратно, российские ученые применили модифицированную версию технологии DWDM.

О технологии DWDM


Идея этого технического протокола заключается в том, что луч света, доставляющий данные по оптоволоконному каналу, можно разделить на несколько лучей разного цвета с определенной длиной волны. Каждый несет свой поток данных, что увеличивает скорость канала на количество полученных лучей.

Предложенная ОИЯИ модификация DWDМ позволяет разбить световой импульс сразу на 88 цветов, что при пропускной способности кабеля 10 гигабит/сек дает суммарную скорость 880 гигабит/сек. Это максимальная на данный момент скорость, к тому же не всегда в ней будет возникать потребность. Однако уже существуют разработки на базе протоколов со скоростью 20 и 100 гигабит/сек, и в скором времени они могут получить промышленное применение.

Заместитель директора Лаборатории информационных технологий ОИЯИ Владимир Васильевич Кореньков:

«В строй были введены не только канал Дубна-Москва, но и уникальная грид –инфраструктура – система распределенных вычислительных мощностей. Она объединяет в себе сотни и тысячи машинных ресурсов по всей стране, образуя единое вычислительное поле. Пользователю не обязательно знать – где хранятся его файлы или производятся те или иные расчеты. Ему достаточно войти в систему и начать работу.

Удобство грид-инфраструктуры состоит в том, что она позволяет задействовать все мощности с наибольшей эффективностью. Так, например, человек может дать системе несколько сотен заданий, которые на обычном компьютере выполнялись бы несколько месяцев. Грид-инфраструктура находит простаивающие вычислительные машины – компьютеры и сервера и перенаправляет задачи им. В результате, скорость расчетов многократно возрастает, и они могут занять всего день или два.

“Облачное вычисление” (cloud computing) — уже не новая идея, однако только в последние годы она начала находить практическое применение. И, в первую очередь, в научной сфере, где просто необходима работа с огромными массивами данных.

Что же касается канала связи Дубна-Москва, то пока он не будет использоваться на полную мощность. Лишь когда БАК начнет работать в полную силу – а это случится через год-два – поток данных с него возрастет и тут главное, чтобы он в полном объеме без задержек и потерь дошел до наших физиков. Для этого мы и создали высокоскоростную линию передачи данных, которая позволит российским исследователям оперативно получать информацию из CERN и обрабатывать ее».

Технология DWDM является очень перспективным направлением для развития каналов связи, в том числе и интернета. Созданные на ее основе наземные магистральные линии откроют доступ ко Всемирной сети любому удаленному региону, после чего рядовой пользователь сможет подключиться к ней при помощи беспроводных протоколов наподобие WiMAX. Подобной концепцией обеспечения связью уже заинтересовалось правительство Австралии, не будет лишней она и у нас, в России.

А пока можно говорить о том, что повторяется история 40-летней давности, когда американская компьютерная сеть ArpaNet только начинала работать на пользу обороны и науки, и никто еще не подозревал, что вскоре она превратится в интернет и завоюет весь мир. Как знать, может сейчас в Дубне делает свои первые шаги новое поколение телекоммуникаций – Интернет версии 2.0.