[/caption]
Tiedämme jo, että Large Hadron Collider (LHC) on suurin ja kallein ihmiskunnan koskaan suorittama fysiikan koe. Relativististen hiukkasten törmäykset energioissa, joita aiemmin ei voinut kuvitella (jopa 14 TeV:n merkki vuosikymmenen loppuun mennessä) synnyttää miljoonia hiukkasia (tunnettu ja vielä löydettävä), joita on seurattava ja karakterisoitava valtavilla hiukkasilmaisimilla. Tämä historiallinen kokeilu vaatii valtavan tiedonkeruun ja -tallennustyön, joka kirjoittaa uudelleen tiedonkäsittelyn säännöt. Joka viides sekunti LHC-törmäykset tuottavat DVD:n verran dataa, mikä on yhden gigatavun tiedontuotantonopeus. Tämän näkökulmasta katsottuna keskimääräinen kotitaloustietokone, jossa on erittäin hyvä yhteys, voi pystyä lataamaan tietoja nopeudella yksi tai kaksi megatavua sekunnissa (jos olet erittäin onnekas! Saan 500 kilotavua sekunnissa). Joten LHC:n insinöörit ovat suunnitelleet uudenlaisen tiedonkäsittelytavan, jolla voidaan tallentaa ja jakaapetatavua(miljoonaa gigatavua) dataa LHC-yhteistyökumppaneille maailmanlaajuisesti (vanhenematta ja harmaantumatta latausta odotellessa).
Vuonna 1990 Euroopan ydintutkimusorganisaatio (CERN) mullisti tapamme elää. Edellisenä vuonna Tim Berners-Lee, CERNin fyysikko, kirjoitti ehdotuksen sähköisestä tiedonhallinnasta. Hän esitti ajatuksen, että tietoa voitaisiin siirtää helposti Internetin yli käyttämällä niin sanottua 'hypertekstiä'. Ajan myötä Berners-Lee ja yhteistyökumppani Robert Cailliau, järjestelmäsuunnittelija myös CERN:stä, muodostivat yhden tietoverkon auttaakseen CERNin tutkijoita tekemään yhteistyötä ja jakamaan tietoja henkilökohtaisista tietokoneistaan ilman, että niitä tarvitsisi tallentaa hankalille tallennuslaitteille. Hypertekstin avulla käyttäjät voivat selata ja jakaa tekstiä verkkosivujen kauttahyperlinkkejä. Berners-Lee jatkoi sitten selaineditorin luomisen ja tajusi pian, että tämä uusi viestintämuoto voisi olla jaettu useille ihmisille. Toukokuuhun 1990 mennessä CERNin tutkijat kutsuivat tätä uutta yhteistyöverkostoaMaailman laajuinen verkko. Itse asiassa CERN vastasi maailman ensimmäisestä verkkosivustosta: http://info.cern.ch/ ja varhainen esimerkki siitä, miltä tämä sivusto näytti, löytyy World Wide Web Consortium -sivuston kautta .
CERNille ei siis ole vieras tietojen hallinta Internetin kautta, mutta upouusi LHC vaatii erityiskäsittelyä. Kuten Georgia Institute of Technologyn korkean suorituskyvyn laskennan johtaja David Bader korosti, Internetin nykyinen sallima kaistanleveys on valtava pullonkaula, mikä tekee muista tiedonjaon muodoista toivottavampia. 'Jos katson LHC:tä ja sen tulevaisuutta, yksi asia, jota Web ei ole pystynyt tekemään, on hallita ilmiömäistä rikkautta dataa.”, hän sanoi, mikä tarkoittaa, että on helpompi tallentaa suuria tietojoukkoja teratavuisille kiintolevyille ja lähettää ne sitten postissa yhteistyökumppaneille. Vaikka CERN oli käsitellyt World Wide Webissä tapahtuvan tiedonjaon yhteistoiminnallista luonnetta, LHC:n tuottama data ylikuormittaa helposti tällä hetkellä saatavilla olevia pieniä kaistanleveyksiä.
Kuinka LHC Computing Grid toimii (CERN/Scientific American)
Tästä syystä LHC Computing Grid suunniteltiin. Grid käsittelee laajaa LHC-tietojoukon tuotantoa tasoissa, ensimmäinen (Taso 0) sijaitsee CERNissä lähellä Geneveä Sveitsissä. Taso 0 koostuu valtavasta rinnakkaisesta tietokoneverkosta, joka sisältää 100 000 kehittynyttä CPU:ta, jotka on asetettu välittömästi tallentamaan ja hallitsemaan LHC:n pumppaaman raakadatan (binäärikoodin 1:t ja 0:t). Tässä vaiheessa on syytä huomata, että kaikki hiukkasten törmäykset eivät tule tunnistettavaksi, vaan vain pieni osa voidaan kaapata. Vaikka vain suhteellisen pieni määrä hiukkasia voidaan havaita, tämä tarkoittaa silti valtavaa tuotantoa.
Taso 0 hallitsee osia tulostetusta tiedosta räjäyttämällä se 10 gigabitin sekunnissa kuituoptisten linjojen kautta 11:een.Taso 1sivustoja Pohjois-Amerikassa, Aasiassa ja Euroopassa. Tämän ansiosta yhteistyökumppanit, kuten New Yorkin Brookhaven National Laboratoryn Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), voivat analysoida ALICE-kokeen tietoja vertaamalla LHC-lyijy-ionien törmäysten tuloksia omiin raskaiden ionien törmäystuloksiinsa.
Tason 1 kansainvälisistä tietokoneista tietojoukot pakataan ja lähetetään 140:eenTaso 2yliopistoissa, laboratorioissa ja yksityisissä yrityksissä eri puolilla maailmaa sijaitsevat tietokoneverkot. Juuri tässä vaiheessa tiedemiehet pääsevät käsiksi tietojoukkoihin muuntaakseen raa'asta binäärikoodista käyttökelpoista tietoa hiukkasten energioista ja liikeradoista.
Tasojärjestelmä on hyvä ja hyvä, mutta se ei toimisi ilman erittäin tehokasta ohjelmistotyyppiä, jota kutsutaan 'väliohjelmistoksi'. Yrittessään päästä käsiksi dataan käyttäjä saattaa haluta tietoa, joka on hajallaan eri palvelimilla eri muodoissa olevan datan petatavuihin. Avoimen lähdekoodin väliohjelmistoalusta nimeltäMaapalloHänellä on valtava vastuu kerätä vaaditut tiedot saumattomasti ikään kuin ne olisivat jo tutkijan tietokoneessa.
Juuri tämä tasojärjestelmän, nopean yhteyden ja nerokkaan ohjelmiston yhdistelmä voitaisiin laajentaa LHC-projektin ulkopuolelle. Maailmassa, jossa kaikesta on tulossa 'on-demand', tällainen tekniikka voisi tehdä Internetinläpinäkyväloppukäyttäjälle. Siellä olisi välitön pääsy kaikkeen planeetan toisella puolella tehtyjen kokeiden tuottamasta tiedosta teräväpiirtoelokuvien katseluun odottamatta latauksen edistymispalkkia. Kuten Berners-Leen HTML-keksintö, LHC Computing Grid voi mullistaa Internetin käytön.
Lähteet: Tieteellinen amerikkalainen , CERN