1、高能物理计算发展动态中科院高能所计算中心010-68187981LHC高能物理实验数据处理示意图Tier2 Center在线取数 CERN 700k SI95 1 PB Disk; Tape RobotFNAL: 200k SI95; 600 TBIN2P3 Center INFN Center RAL Center InstituteInstituteInstituteInstitute 0.25TIPSPC或工作站100-400 MBytes/sec2.5 Gbps100-1000 Mbits/sec2007-8年达几十 Pbyte/sec.5年左右达到1000PByte/sec离线物理数
2、据PByte/sec2.5 Gbits/secTier2 CenterTier2 CenterTier2 Center2.5 Gbps层 2中心 对撞实验介绍ICFA-SCIC(InternationalCommitteeonFutureAccelerators-StandingCommitteeonInterregionalConnectivity国际未来加速器学会-网络分会（引用到加州理工大学纽曼教授的PPT）ICFA 网络计划 ICFA于1996年启动各国之间的高速网络互联计划http:/www.fnal.gov/directorate/icfa/icfa_communicaes.htm
3、l“ICFA 要求参与国际高能物理合作的国家和机构必须：q Review their operating methods to ensure they are fully adapted to remote participationq Strive to provide the necessary communications facilities and adequate international bandwidth” （即各国要运作要接轨、尽力提供带宽）ICFA 1998联网带宽计划(Mbps)估计估计1998-20051998-2005年年期间将是期间将是 1001000 10010
4、00 倍的带宽需求增加倍的带宽需求增加NTFICFA-SCIC网络分会 成立于1998年7月 主要任务:向ICFA建议有关北美、亚洲和欧洲高能物理合作中的高速联网计划；作为其一部分工作SCIC负责：qMonitortrafficqKeeptrackoftechnologydevelopmentsqPeriodicallyreviewforecastsoffuturebandwidthneeds,andqProvideearlywarningofpotentialproblems 负责成立下属专业分会 SCIC主席每年向ICFA和各实验室主任的联席会议报告工作进展。（近期是2003年2月） 广泛
5、代表各主要实验室及ECFA,ACFA,NAUsers,S.America跨越大西洋的带宽要求* * 按最大占用按最大占用50%50%算算 http:/gate.http:/gate.hephep. .anlanl. .govgov/ /lpricelprice/TAN/TAN主干网与各国连接的进展 欧洲GEANT主干网联结31个国家，速率2.5and10Gbps 英国:JANET网，速率10Gbps2.5GbpsNY-London,with622MbpstoESnetandAbilene 法国(IN2P3):2.5GbpsRENATER里昂-日内瓦（CERN）的连接千兆以太网1.0G计划200
6、3年改用光纤 SuperSINET(日本):10GbpsIPand10GbpsWavelengthCore东京-纽约的连接:2x2.5Gbps;需要到Starlight CA*net4(加拿大):国内光纤，速率10Gbps“Lambda-Grids”计划2004年5月实现 GWIN(德国):2.5Gbps骨干;到美国2x2.5Gbps; 俄罗斯:155Mbps连到莫斯科到GEANT155Mbps（续） 美国Abilene(Internet2)从2.5G正升级到10GbpsEncouragehighthroughputusefortargetedapplications 美国能源部ESNET:升
7、级到10Gbps 美国与西欧中心（CERN）622Mbps;到STARLIGHT2.5G三地STARLIGHT-CERN-NL连接2003年到10G 美国SLAC到法国IN2P3(BaBar)100Mbps通过US-CERN到Renater600Mbps今年BaBar的目标 美国费米实验室（FNAL）与Esnet连接升级到622Mbps用光纤连到STARLIGHT 纽约到阿母斯特丹由Tyco公司捐助（IEEAF）计划,2002年由IEEAF安排622Gbps+10GbpsResearchWavelengthIEEAF网络带宽基金计划A. 受益的已有头15个国家高能物理机构（见下图） B. 包括
8、了加速器/对撞机实验室和参与实验合作的大学。 C. 除了俄罗斯联邦外，所有的申请机构获得了批准。这项申请依然对其它国家高能物理机构开放。 联系人： Joseph A. VigoritoEnergy SolutionsGeographic Network Affiliates-International, Inc. 262 Harbor DriveStamford, CT 06902Tel: 203-324 8803 x 7915Mobile: 203-209 2805Fax: 203 324 9576俄罗斯明年开通高能物理高速网俄罗斯科技部宣布从明年（2003年）起免费连入欧洲科研网GEANT
9、，使俄罗斯的科研网国际接入的速率达到155Mbps，其中提供30-50Mbps专门接到CERN、DESY和其他欧洲高能物理重要实验室。高能核物理网格新发展 下一代10 Gbps网络主干网已基本贯穿美国、欧洲和日本 。 海底连接在2002-2003年达到2.5 - 10 Gbps。 意味着网格技术应用的可能。高速网络的建设尤其需要，包括欧洲、北美、亚洲和非洲 ： Key Examples: India, Pakistan, China; Brazil; Romania（特别是中国等国家） 消除最后一公里的连接瓶颈在全球都是一个关键。高能物理与核物理的主干网带宽（Gbps）-ICHEP2002会议
10、提供飞速发展的网络技术在今后一至两年内 与10 Gbps 以太网相连的交换机和服务器在 10 Gbps水平的局域网与广域网里进行网络集成。 Intel 10 GbE 服务器 NICs 在Beta测试。 40 Gbps Wavelengths已推出演示。 新一代路由器: 100 Mpps 转发功能, 4口和每口多于10 Gbps; 背板达到Terabit/秒 等. 推出宽带无线 Multiple 3G/4G alternatives: 克服最后一公里的驱动设备 802.11 ab, UWB; Mobile: CDMA2000/1xEV-DOICFA-SCIC的近期活动1） 2002年12月13日
11、ICFA-SCIC会议在 日本KEK举行。2）此外，亚太地区网络大会在2003年1月22日举行。 这次大会也是ICFA-SCIC的亚洲网络工作会议。会议将讨论高能物理界对亚太地区IEEAF网络主干网 的需求。目前，已有诸多的亚太地区国家如印度、巴基斯坦、马来西亚、越南、菲律宾、澳大利亚、俄罗斯、中国、台湾地区、韩国和日本参加欧洲(CERN, DESY)、美国(SLAC、FNAL、BNL)和日本（KEK）的高能物理实验，他们都需要带宽从这些实验室传输数据进行合作研究。目前被ICFA组织登计的中国相关机构 高能所IHEP (Institute of High Energy Physics) AS3
12、460 202.38.128.0/23,202.122.32.0/21 理论所ITP (Institute of Theoretical Physics) AS3460 202.38.138.0/24 近代物理所IMP (Institute of Modern Physics) 清华大学Tsinghua Univ. AS4538 166.111.0.0 /165. 北京大学Peking Univ. AS4538 202.112.7.0/24 山东大学Shandong Univ. 浙江大学Zhejiang Univ. 中国科大Univ. of Science and Technology - C
13、HEP2003在加州La Jolla召开1）Grid结构、基础设施和中间件(特别是标准问题和安全问题，包括传输等）2)高能核物理Grid应用、实验床和示范演示3)高能核物理的计算系统和基础设施(包括地区的CPU与存贮优化问题）4)网络的高性能运行(网络测试与改进；新标准、新技术；跨国连网工程）CHEP2003在加州La Jolla召开（续）5)数据获取，触发和控制6)格点规范场计算7)高能物理软件结构与软件工程8)数据的管理与保存技术9)数据分析环境与可视化（分布计算）10)模拟与模型11)合作工具与信息系统(会议电视、物理学家的远程连接）国内现有的部署 863计划重点部署了高性能计算领域的研
14、究 863“国家高性能计算环境”重大项目曙光3000、神威、银河、近10个高性能计算中心（网格结点）初步功能的网格系统软件和一批网格应用软件 中科院计算所、国防科技大学、江南计算所、清华大学、西安交通大学、中国科技大学、华中科技大学等单位，都开展了网格技术的研究 与网络部门、应用部门、地方政府的合作关系 成都合肥西安北京武汉上海大连国家高性能计算环境建设促进国内GRID的发展 国内GRID计划急待高能核物理领域的加入； 各高能物理、核物理、理论物理研究所必须首先高速联网 （100MB、500MB、1.0GB等）； 引进国际高能核物理GRID先进经验； 自主进行国内用户中间件的开发； 参与国内G
15、RID活动，并作出贡献。 高能所GRID可行的几条路线建议 扩容到2MB或更高与日本KEK连接 （国际高能物理GRID亚洲中心，Yokio Karita） 开通高速专线100MB与中关村的中科院网络中心连接 （国家863计划的GRID设施，计算所牵头） 开通1G以上高速专线与上海大学连接 （上海政府的GRID设施，李三立院士牵头） 网格技术 网格技术本质上是分布式计算技术，与OSF、CORBA、DCOM、CSCW等技术有密切联系。 网格是机群（Cluster）系统的分布式扩展。 网格是Server-oriented结构，基于C/S思想，Peer-oriented系统是与网格互补的思想。 网格技
16、术的安全保证目前主要是传输加密与认证，尚有更多的问题需研究。 全世界现有132个Grid网站，333万Grid网页；73个WebService网站，35万WebService网页。5990网页同时涉及Grid和WebService。（2002年6月统计）亚太地区网络动态Asia:tosetGbpsconnectivitytotheendpoints(universitiesandinstitutes)asageneralgoalintheAsia-Pacificregion.Thismeans2.5Gbpsbackbonesandthen10Gbpsbackbonesas soon as po
17、ssible.PingER deployment Measurementsfrom34monitorsin14countriesOver600remotehostsOver72countriesOver3300monitor-remotesitepairsMeasurementsgobacktoJan-95ReportsonRTT,loss,reachability,jitter,reorders,duplicates CountriesmonitoredContain78%ofworldpopulation99%ofonlineusersofInternetMonitoring SitesR
18、emote SitesHistory-RoundTripTime(RTT)Improvingby10-20%yearMoredirectpathsReplacingsatelliteswithlandlinesSatellite550msFasterlines&networkequipmentLowerlimitspeedoflightinfiberTypical lower limit today distance/(0.3 * (0.6 * c)Speed of light in fiberHistoryoneResearchISP100%growthintraffic/yrforlast
19、12yearsContinuousupgradesIncreasepacketsize(bulkthroughputapps)CERN计算模式1)HowtheAtlasgrouppeopleusecomputersfortheirjobs,dotheyneedC.C.?MostpeopleusetheLinuxclustercalledlxplus(notjustAtlas,allexperimentsdo,andTheorydept.also)2)DoesAtlasstoreDataonC.C?orjustinAtlasgroupoffice?Yes,thelargeMonteCarlofi
20、lesarestoredinpartattheCerncomputingcenter（lookattheAtlaswebpageforGriddatastorage,muchdataisalsoatothersites）3)WhatisthemainworkforC.C.?TheydontspecificallyworkforAtlas,theyjustmakesurethattheinfrastructureworksforall.ComputingCentersisgivingtechnicalsupporttoATLAS,helpthembuildandupgradetheircluster.BES实验的数据处理 高亮度对撞与较高分辨率探测记录； 计算机数字化在线取数； 大数据量的离线处理； 刻度提取参数 重建计算物理量 物理分析事例统计 MonteCarlo模拟配合 探测器设计模拟计算 物理事例模拟及分析BESIII数据处理 100倍于现在的实验； 在线取数的实时性，要求存带； 离线处理的及时性，要求宽带传输；GB 刻度Farm-1+Robot 重建Farm-2+Robot 物理Farm-3+SAN 合作Internet+ GRID
