Il centro di calcolo LHC Tier – 2 dell'INFN-Roma
Gli esperimenti ATLAS e CMS presso LHC producono un'enorme quantità di dati. In effetti, le collisioni protone-protone nel collettore avvengono con una frequenza fino a 40 MHz, in modo tale che la probabilità di produrre eventi interessanti (di solito con una piccola sezione trasversale) è ragionevolmente elevata.Per selezionare eventi interessanti, adeguati sistemi di innesco agiscono sui rivelatori selezionare solo quegli eventi che non hanno una cinematica banale, potenzialmente utili per misurazioni precise o per la scoperta di nuova fisica.
I sistemi di trigger riducono il tasso di acquisizione fino a 300 Hz. Nonostante i sistemi di trigger riducano il tasso di acquisizione di molti ordini di grandezza, il numero di eventi raccolti ogni anno è dell'ordine di 5 × 109. Data la dimensione media dell'evento compresa tra 1 e 2 MB, ogni esperimento produce fino a 5 × 109 × 2 × 106 = 1016 B / anno = 10 PB / anno. I fisici devono inviare i loro lavori di analisi al sistema in modo da poter analizzare l'intera serie di dati. Lo fanno usando thegrid: un'infrastruttura informatica distribuita in tutto il mondo composta da diversi centri dati distribuiti in molti paesi.
La griglia è organizzata gerarchicamente: il centro Tier-0 risiede al CERN e raccoglie tutti i dati prodotti dagli esperimenti, distribuendoli a poche decine di Center-1centri. Ciascun centro Tier – 1 ospita una frazione dell'intero set di dati: uno di questi è gestito dal laboratorio CNAF di Bologna. Dai centri di livello 1, i dati sono distribuiti su centinaia di centesimi di secondo. La Roma gestisce uno di questi centri di livello 2. I lavori inviati dai fisici alla griglia vengono automaticamente distribuiti ai data center che ospitano i dati richiesti. I sotto-lavori vengono quindi eseguiti in parallelo su CPU che si trovano nello stesso data center e i risultati vengono automaticamente raccolti e inviati al mittente. Il centro Roma Tier – 2 ha dieci rack refrigerati ad acqua realizzati da Kn urr. Ogni rack è chiuso su ciascun lato. Sul fondo, uno scambiatore di calore in cui viene iniettata acqua a 12 ° C prodotta da tre refrigeratori Stulz abbassa la temperatura dell'aria all'interno del rack. Tre ventole sul lato posteriore dei rack generano una caduta di pressione tra la parte anteriore e la parte posteriore del rack: l'aria refrigerata tende a fluire nella parte anteriore del rack, dove viene aspirata attraverso i server dalle loro ventole interne ed espulsa dal retro dove ritorna allo scambiatore di calore. In questo modo, i server sono sempre a temperatura costante (18 ° C) indipendentemente dalle condizioni meteorologiche esterne.
Inoltre, l'aria condizionata è limitata al volume del rack e la temperatura della stanza è mantenuta a valori confortevoli per tecnici e fisici. La soluzione è stata trovata buona anche dal punto di vista energetico. Il valore PUE (efficienza dell'uso dell'energia) dei data center tipici, definito come il rapporto tra l'energia totale necessaria per eseguirlo e l'energia necessaria per i server, è sempre maggiore di 2 ed è in genere 3 o più. Il PUE dei nostri data center è di circa 1,3: solo il 30% dell'energia totale viene utilizzato per servizi ausiliari come aria condizionata, illuminazione e così via. È considerato tra i centri dati più verdi esistenti. Poche centinaia di server sono ospitati nei dieci rack, così come i server di archiviazione per un totale di 2 PB e 2 500 core di elaborazione. In altre parole, il nostro centro garantisce la gestione simultanea di altrettanti lavori in parallelo dando accesso a circa il 20% dei dati raccolti dagli esperimenti ogni anno.
L'UPS ha anche una funzione di filtro, che rimuove i transitori veloci dalla potenza prelevata dalla rete elettrica. La connessione a Internet è fornita da due reti ridondanti ad alta velocità attraverso il dipartimento Sapienza del router di fisica e quello GARR. La velocità di connessione raggiunge i 10 Gbps e facciamo parte di LHCOne, raccolta di posizioni di accesso che sono effettivamente punti di accesso in una rete privata ai siti LHC Tier – 1/2/3.