發現上帝粒子的科學家們正考慮轉向雲計算

發現希格斯玻色子，即「上帝粒子」，是近幾十年來最具革命性的物理學發現，那麼，歐洲的科學家們是如何做到的呢？ 從IT的角度看，他們所依靠的是一個優秀的、有點兒老派的網格計算HTTP://www.aliyun.com/zixun/aggregation/13748.html">基礎架構，雖然一個新的、 基於雲的計算基礎架構已經出現在了地平線上。

歐洲核子研究組織（CERN）已經部署了十年之久的網格計算基礎設施在過去幾年間被研究人員廣泛使用，而説明發現希格斯玻色子，或所謂「上帝粒子」，也使其一夜成名。

CERN的網格與公有雲有很大不同，公有雲是把資料和資源託管在一個或多個集中管理的資料中心，使用者通過網路連接這些資源，而CERN的網格則是將全球150多個計算網站相互連接，彼此共用資訊。

在CERN的網格剛剛建成的時候，它每年處理的資料量在15PB到20PB之間。 而今年，CERN所處理的資料量已經超過30PB。 CERN的計算網格專案負責人Ian Bird稱，「如果所有資料處理量都由CERN自己來做的話，那是肯定不行了。 」網格計算其實與如今的雲計算非常相似。 「從某種意義上說，我們已經在雲中了，」他說。

發現希格斯玻色子的大型強子對撞機（LHC）就坐落在CERN的工作場所中，這裡是整個研究活動的中心，其網格採用的Tier 0連接。 而在LHC長達17英里的隧道裡，粒子強烈碰撞所產生的各種實驗資料則會通過網格發送到11個Tier 1網站，這些網站都是擁有大規模資料中心的著名實驗室，可處理海量的科學資料。 這些網站所產生的資料集轉散布給全世界120多家學術機構，供進一步的測試和研究。

整個網格的磁片容量高達200PB，有30萬顆計算晶片，通過10Gbps鏈路連接了150多個計算中心。 「網格將所有這一切連接在一起，使其看上去就像一個單一系統。 」絕大多數網站都安裝了標準的紅帽Linux發行版本，以及定制的存儲和計算介面，每個網站還可提供描繪資料的資訊服務。

當然，對於希格斯玻色子這樣的里程碑式的發現做出貢獻的研究並非總是集中管理的。 Bird說，事實上這是一個相當混亂的過程，也使得他們很難制定出一個為各個網站的測試工作分配適當數量計算資源的計畫。 舉例來說，在LHC內部發生一次粒子對撞後，受到影響的各種粒子瞬間就會在探測器裡消失得無影無蹤。 資料分析的第一階段就是重建對撞過程，然後跟蹤各種粒子的軌跡，這一工作主要在Tier 0（也就是CERN內部）和Tier 1網站上進行。 其他階段的分析則被分解為一些更小的資料集，分發給合作的學術機構進行分析。 由此開始，大量的統計分析、長條圖分析和資料採礦會隨之進行。 如果要做一個發現，分析就應該非常精確，可供重複試驗用。

這也就是為什麼Bird和CERN對於雲計算的潛力感覺相當興奮的原因。 「我們感興趣的是可以使用雲存儲，」他說。 「不過在這個時點上，我們無法確定使用雲的成本，以及它會對我們的資金結構產生何種影響。 」CERN主要的資金來源是各種學術機構訪問CERN所生成的資料用於分析，並為此支付一定費用。 很多這樣的合作學術團體都有自己的計算資源，希望用CERN的資料在他們自己的網站上做實驗，讓這些資源能夠在他們的學術社區上被人使用。 「從技術角度看，雲模式是可以運行的，只是我不知道如何收費。 」

CERN已經邁出了跨向雲的最初幾步。 從內部而言，CERN正在運行一個基於OpenStack開原始程式碼的私有雲。 很多合作組織也都在自己的網站上構建了私有雲。

今年3月，CERN和另外兩家歐洲研究機構還構建了一個公有雲，叫做Helix Nebula，也叫科學雲。 這是研究機構、雲廠商和IT支援企業共同合作的結果，可以看成是用於科研社區的一朵社區雲。 CERN最近已經啟動了兩年期的試驗計畫，可在Helix Nebula雲中模擬LHC的實驗。

Bird對雲計算充滿了希望，認為下一個十年，雲就是現在的網格。 「只是如何實現這一點尚不明朗。 」不過即便雲計算充滿了挑戰，Bird還是堅信，能從事上帝粒子這樣重大科學發現的科學家們也肯定能夠理解並掌握雲計算。 （波波編譯）

(責任編輯：蒙遺善)