LCG
LHC Computing Grid
Conceitos e Estrutura
Renato Santana
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Tópicos:
• O CERN: história, colaboração, etc.
• O LHC: A máquina: o que é, princípios, etc.
• O FILME
• Detectores: Noção das proporções, etc.
• O que se espera do LHC?
• Grid Computacional – Conceitos Iniciais
• LCG – LHC Computing Grid
• A estrutura de Tiers, sites, etc.
• VO - Virtual Organization
• Atribuições dos Site Managers e ROC Managers
• “News” from the Front
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CERN
European Organization for
Nuclear Research
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CERN
European Organization for
Nuclear Research
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CERN
European Organization for Nuclear
Research
• Fundado em 1954
• 20 Países membros
• 6 Países observadores
• 33 Países colaboradores
• 12.000 cientistas e técnicos de 500
instituições
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Contribuições “recentes” do
CERN
• Colisor de próton anti−próton
(80's): na época, uma ordem de
magnitude maior em energia
• Colisor elétron pósitron LEP (90's):
Profunda revisão do Modelo Padrão
• WWW
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Porque o WWW foi criado no
CERN?
• A Ciência depende de acesso livre à informação.
• Na época, o CERN tinha uma comunidade de mais de 5000 cientistas
espalhados por mais de 80 países.
• CERN tem uma grande tradição em computação.
• Durante a preparação do projeto LEP, necessitava-se da divulgação de
documentos, de forma global, para o sucesso do empreendimento..
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Tecnologias desenvolvidas e
transferidas pelo CERN
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Where the WEB was born...
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Where the WEB was born...
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LHC - “Large Hadron
Collider”
A maior concentração de Ciência e
Tecnologia da Humanidade
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LHC – Large Hardron Colyder
• 1740 imãs super condutores de 14m cada,
• temperatura nos supercondutores de -271ºC,
• 12 milhões de litros de Nitrogênio e 700 mil de Hélio,
• 3.000 bilhões de prótons em cada direção,
• Detectores com mais de 100 milhões de sensores,
• Um evento selecionado à cada nano segundo (1GB/s)
• Milhares de cientistas no mundo todo analisando os
dados
• 10 bilhões de dólares (acelerador + detectores)
(60% CERN, 40% outros instituições)
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LHC - Os princípios
• Campos elétricos
aceleram prótons
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LHC - Os princípios
• Campos Magnéticos
fazem circular os prótons
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Colisão:
Fragmentação e Criação
Energia → Massa
Produção de partículas;
massivas e instáveis
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Colisão e criação de matéria
Energia → massa
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O FILME...
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Buraco Negro?
Raios Cósmicos
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Buraco Negro?
• Mais de 100.000 raios cósmicos, com
energia maior que a do LHC, atingem a
terra, por dia.
• Nos 4,5 bilhões de anos, a terra recebeu
100.000 vezes mais raios cósmicos deste
tipo, que colisões que o LHC produz ou irá
produzir.
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LHC - “Large Hadron
Collider”
Os Detectores
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Detector Atlas
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Detector Atlas
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Detector Atlas
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Detector Atlas
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Detector Atlas
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Detector CMS
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Detector ALICE
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Detector ALICE
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Detector LHCb
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Detector LHCb
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Detector LHCb
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33
Detector LHCb
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O que se espera do LHC?
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Modelo padrão
• Observação do
B.Higgs
• Plasma de
quarks e gluons
• Matriz de CKM
• Novos hadrons
• etc.
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Possibilidades
•SuperSimetria
•Technicolor
•Dimensões
extras
•Big jumping
into the
unknown!!!
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Modelo Padrão e Escala de
1TeV
O que poderá ser observado?
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LHC e seus dados
• O que é detectado, para onde vai?
• Onde se processa a análise de dados?
• Onde os dados ficam armazenados?
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Grid Computacional:
Conjunto de recursos heterogêneos
compartilhados por todo o planeta
Características:
• Alta potência em processamento
de dados com custos distribuídos;
• Várias aplicações;
• Várias áreas
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Grid Computacional (cont.)
• Analogia com a rede
elétrica:
“Ligar um computador
para processamento é
como
ligar
uma
torradeira na tomada.”
Porém, um computador no
grid é um recurso.
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O Volume de Dados
•1 Terabyte (1TB) = 1024GB
Producão anual de livros
•1 Petabyte (1PB) = 1024TB
Producão anual do LHC
•1 Exabyte (1EB) = 1024 PB
3EB = Producão anual de informacões
=> Para onde vão os dados do LHC?
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Estrutura dos sites do LHC
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LCG
LHC Computing Grid
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CERN - Tier0
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CERN - Tier0
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LCG – LHC Computing Grid
• Conjunto de infra-estruturas e computadores
interligados em todo mundo.
• Visa distribuir, armazenar e analisar o imenso volume
de dados gerados pelo LHC.(aprox.14PB/ano).
• Hoje, o LCG combina recursos na ordem de mais de .
600.000 CPUs em mais de 200 sites de 34 países.
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O mapa de grid do mundo
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ROC_LA
• Em outubro de 2009 ROC_LA (Regional Operating
Center) entra
em funcionamento com gerência
compartilhada entre Brasil, México e Colômbia;
• Os sites iniciais foram os países participantes e IF-USP,
além da UTFSM (do Chile) que entrou ainda em 2009;
• Hoje o ROC_LA tem aproximadamente 1400 Core
dedicados (prioritariamente) aos experimentos do LHC.
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ROC_LA
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LCG – Estrutura de um Site
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Virtual Organizations - VOs
• O modelo de desenvolvimento do Grid Computacional
requer que usuários sejam autenticados sob uma organização
válida, denominada VO;
• Uma VO é um grupo de usuários que tem interesses
(aplicações) em comum e compartilham recursos no Grid
Computacional;
• De forma simplificada, quando um site “dá suporte” a uma
VO, uma fila é criada para receber jobs, desta específica VO.
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Virtual Organizations - VOs
• O modelo de desenvolvimento do Grid Computacional
requer que usuários sejam autenticados sob uma organização
válida, denominada VO;
• Uma VO é um grupo de usuários que tem interesses
(aplicações) em comum e compartilham recursos no Grid
Computacional;
• De forma simplificada, quando um site “dá suporte” a uma
VO, uma fila é criada para receber jobs, desta específica VO.
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Virtual Organizations - VOs
O CBPF hoje “dá suporte” às seguintes VOs:
• LHCb
• CMS
• Fusion
• Biomed e ENMR
• OPS e Dteam (para jobs de monitoração e suporte)
Maior vantagem de uma VO: Jobs submetidos por
usuários de uma VO, são submetidos ao Grid e não a um site
específico.
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CBPF no Grid
• No primeiro ano(2008/09): CBPF “produziu” 1 milhão
de horas-CPU (normalizado SI2K), correspondendo a 95%
da produção brasileira no período;
• A disponibilidade e confiabilidade do CBPF, desde sua
criação é, em média, 97%.
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Atribuições de um Site Manager
• Pedido (formal), ao ROC_LA, de entrada do site no Grid.
• Alocação de infra-estrutura;
• Certificados (pessoal e máquinas):
https://brgridca.ic.uff.br/cgi-bin/pub/pki&cmd=getStaticPage&name=index
• Documentação do site no GOCDB:
https://goc.egi.eu/portal/index.php?Page_Type=Site&id=398 → CBPF
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Atribuições de um Site Manager (cont.)
• Instalação e configuração so site;
• Pedido de certificação so site ao ROC_LA;
• Acompanhamento do ticket de certificação;
Rotina:
• Monitoração do site “em produção”;
• Abertura / Acompanhamento de tickets;
• Atualização do site (updates)
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Brasil e seus sites
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Atribuições do ROC_LA
Em relação aos novos sites:
• Receber pedido (formal) de entrada do site no Grid;
• Criar site no GOCDB;
• Acompanhar, dar suporte à instalação e configuração do site;
• Certificar o site no ROC_LA
ROD-ROC On-Duty:
• Monitoração dos sites “em produção” em sua região;
• Abertura / Acompanhamento de tickets;
• Participação em meetings regulares: (Operations e SA1);
• Prover serviços, tais como: top_bdii, “ROC” Nagios, etc.
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“News” from the Front
• De Abril/2010 a Out/2013 o LHC funcionou “à todo
vapor”.
• Em meados de outubro (2010) o LHC atingiu sua meta
para 2011: luminosidade de 5 “inverse femtobarns”,
correspondendo a 350 milhões de colisões (3.5 x
1014).
• Em junho/2012 foi identificado uma partícula que
“viajaria” mais rápido que a luz!!! E a física clássica,
como ficaria?
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“News” from the Front
• Julho de 2013: Bósson Higgs encontrado!
“A Partícula de Deus”, porque este “apelido”?
• Brasil: Site do CBPF (Tier-2), a partir de Set/12 realiza
tarefas que, até então, eram exclusivas de Tiers-1.
• Jul/13 CBPF passa a ser um T2-D: piloto para receber
dados como um Tier-1.
• 2013: CLAF(Centro LA Física) assina o
MoU(Memorandun of Understanding) com WLCG(World
LCG).
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“News” from the Front
• 2013 LHC entrou em manutenção.
• Julho/14 “Raio de anti-matéria”?
• 2015 LHC volta! “mais poderoso, melhor”?
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Dúvidas, Perguntas, Sugestões ?
Renato Santana
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