Le Centre de Calcul de l’IN2P3 (CNRS) : dans les coulisses des mégadonnées

Photo CCIN2P3 baies

 

Le Centre de Calcul de l’IN2P3[1] et son personnel ont accueilli le vendredi 10 avril 2015 une vingtaine de personnes pour une visite commentée des lieux. Cette visite a permis de toucher certains aspects très concrets du stockage et du traitement des big data, et plus particulièrement des très grandes masses de données informatiques produites par la recherche. Le Centre de Calculs de l’IN2P3 est un des plus grands centres de calcul académiques de France. Situé sur le campus LyonTech-La Doua à Villeurbanne, il fait l’objet de 70 collaborations nationales et internationales qui impliquent 4000 chercheurs. Orienté vers l’analyse des données de recherche du CNRS, il consacre environ deux tiers de ses ressources de calcul pour l’analyse de données du plus grand et plus puissant accélérateur de particules du monde, le LHC du CERN[2].

Après un passage rapide dans la salle du musée de l’informatique, qui regroupe de nombreuses pièces historiques d’une technologie à l’évolution fulgurante, la visite a débuté par une présentation de Yannick Copin, chercheur en « cosmologie observationnelle » à l’Institut de Physique Nucléaire de Lyon[3] (CNRS, UCBL). Le cadre de son travail de recherche démontre  l’importance particulière qu’ont les centres de calcul pour analyser les énormes flux de données produits par les grands instruments tels que les accélérateurs de particules, les satellites ou, dans son cas, les télescopes. Yannick Copin travaille à la compréhension de l’univers par l’observation et l’analyse « d’explosions d’étoiles » appelées supernovaes thermonucléaires. Il enquête en particulier sur l’expansion de l’univers à travers d’indices  comme l’évolution des fréquences lumineuses en fonction des distances à l’objet observé (phénomène du « redshift »). Au sein du projet « Nerby Supernova Factory [4]», il mesure un phénomène dont la rareté, de l’ordre d’une occurrence par siècle et par galaxie, implique « de voir loin et au bon moment ». Malgré cette rareté, 16 500 observations ont été comptabilisées dont 5500 ont pu être suivies dans leur évolution.  En terme de volume de données, Yannick Copin signale que chaque nuit d’observation, qu’il réalise essentiellement depuis le télescope Canada-France-Hawaï[5], produit 10 To de données brutes réduites à transmettre au centre de calcul par des réseaux spécifiques puis à stocker et à analyser.

La visite s’est poursuivie par la découverte de plusieurs salles dédiées au matériel informatique de stockage et de calcul de données. Le centre de stockage est structuré selon un modèle hiérarchique avec plusieurs niveaux de stockage en fonction de l’usage de la donnée pour permettre à la fois un archivage à long terme de la donnée et sa mise à disponibilité à la demande pour son traitement.

Des armoires de bandes magnétiques constituent un premier niveau d’archivage avec une bandothèque qui peut contenir jusqu’à 40 000 bandes avec une capacité allant jusqu’à 5 To chacune. Les bandes sont prélevées par de petits robots permettant de transférer leur contenu vers des unités de stockage plus appropriées pour le calcul.

En complément, le Centre de Calculs de l’IN2P3 dispose de 17 Petaoctets de stockage sur disques (17.000.000 Go). Ce stockage, utilisé pour ses capacités d’accès rapide à la donnée, est en lien direct avec les ordinateurs dédiés au calcul.

Les machines dédiées au traitement de la donnée et aux simulations numériques sont accueillies par des salles spécifiquement aménagées avec des approvisionnements électriques conséquents et des systèmes de refroidissement dont le dimensionnement est une réelle contrainte. Avec leurs 16.000 cœurs  en activité régulière en plus des 3.000 autres en réserve, ces machines imposent des attentions qui illustrent leur puissance et leur coût.

Toucher du doigt ces installations de haute technologie, hautement sécurisés et inféodées à des réseaux web spécifiques, offre un aperçu très concret de ce monde dématérialisé dont le big data est la matière première.

 

[1] (de l’)Institut national de physique nucléaire et de physique des particules : http://cc.in2p3.fr/

[2] http://home.web.cern.ch/fr/topics/large-hadron-collider

[3] https://www.ipnl.in2p3.fr/spip.php?rubrique51

[4] http://snfactory.lbl.gov/

[5] http://www.cfht.hawaii.edu/fr/

 

 

 

 


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