Глубоко под землей, на границе франции и швейцарии…

Так, наверное, мог бы начинаться леденящий душу триллер Говарда Лавкрафта о приключениях в мрачном царстве Хтона. Но я предлагаю, в другом жанре, рассказ о сегодняшних проблемах и завтрашних планах одного из крупнейших в мире...

Так, наверное, мог бы начинаться леденящий душу триллер Говарда Лавкрафта о приключениях в мрачном царстве Хтона. Но я предлагаю, в другом жанре, рассказ о сегодняшних проблемах и завтрашних планах одного из крупнейших в мире научно-исследовательских центров - Европейской лаборатории физики высоких энергий, известной как CERN. Дело в том, что кольцевой туннель 27-километрового ускорителя, принадлежащего лаборатории, действительно вырублен в глубине горного массива, частично находящегося на территории Франции, а частично - Швейцарии.

2 ноября стало знаменательной датой в истории CERN: после одиннадцати лет непрерывной работы и непрерывной выдачи ценнейшей информации был выключен Большой электронно-позитронный коллайдер (Large Electron-Positron Collider), еще говорят - «ускоритель на встречных пучках». Нет, ничего страшного не случилось. Просто, согласно давним планам, на смену хорошему ускорителю элементарных частиц должен прийти еще лучший - Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider - LHC), который займет место предшественника в том же самом кольцевом туннеле (см «КТ» #365).

Над LHC работает больше тысячи ученых и специалистов; затраты только на аппаратную часть комплекса составляют 1,5 млрд. долларов. Новый ускоритель разовьет полную мощность в 2005 году, и если все пойдет по плану, то после запуска он будет соответствовать передовому технологическому уровню и решаемым задачам еще лет десять.

CERN сейчас в трудной ситуации, и вот почему. Для субсидирования фундаментальных исследований все эти миллиарды долларов изымались и изымаются из карманов законопослушных налогоплательщиков, а отчитываются за эти миллиарды политики, избранные теми же налогоплательщиками. Вспомните шутку академика Арцимовича: «Наука есть лучший способ удовлетворения любопытства отдельных лиц за счет государства». (Впрочем, как формировался «счет государства» при социализме, известно всем; в то время о каких-либо возражениях налогоплательщиков и речи не было.) Возвращаясь к главному, не следует забывать, что есть и другие, более насущные и тоже очень дорогие проекты, например в здравоохранении. Поэтому решение сакраментального для CERN вопроса «to be or not to be» со временем может оказаться в руках людей, уже сейчас решающих проблемы сбора, хранения и обработки данных, которые будет генерировать LHC.

Конечно, кто-то скажет, что «не нужно бежать впереди паровоза», что информационная поддержка LHC - дело даже не завтрашнего дня. Но для «think different» есть основательные причины. Тяжелые частицы, которые помчатся в трубе ускорителя, каждую секунду будут сталкиваться 40 млн. раз. Даже после строгой начальной фильтрации поток данных с единичного детектора превысит трафик телефонных сетей всей планеты! А ведь данные нужно обрабатывать почти в реальном времени, чтобы не захлебнуться и чтобы эксперименты быстро обретали смысл!

Лаборатория CERN всегда была инкубатором плодотворных идей и испытательным полигоном для новейших технологий. Примером тому WWW, основы которой предложил Тим Бернерс-Ли именно во время работы в лаборатории, решая проблему совместного использования многими институтами общих экспериментальных данных. Теперь CERN намерена двигаться к новому Интернету, который уже получил название Grid (какое из слов - «Решетка» или «Сетка» - приживется в русском, предсказывать не берусь, может, так и будут писать: «грид»).

В новой фазе развития Интернета гигантские вычислительные ресурсы миллионов компьютеров можно будет объединять для решения общих задач. Это позволит решить проблемы, перед которыми сегодня пасуют даже самые мощные суперкомпьютеры.

Главные вехи следующего этапа развития Интернета были описаны в книге «The Grid», авторами которой являются Ян Фостер (Ian Foster) из Стэнфорда и Карл Кессельман (Karl Kesselman) из Университета Южной Калифорнии. Ученые доказывают, что следующим неизбежным этапом развития глобальной сети станет создание программно-аппаратного решения, обеспечивающего совместимость всех существующих компьютерных систем (кроме заведомо устаревших, конечно), что сделает возможной эффективную распределенную обработку информации.

Подходя к вопросу прагматически (в постановке CERN), задача Grid заключается в том (поток данных, генерируемых LHC, сравнивается с рекой), чтобы по высокоскоростным каналам направлять русло к национальным хабам, далее - распределять рукава по национальным центрам, участвующим в проекте, и наконец, направить ручейки к отдельным компьютерам, установленным в университетских и институтских лабораториях. Там, собственно, и будет проводиться анализ данных.

CERN уже достигла заметных результатов в конструировании Grid. К примеру, создана распределенная по множеству сайтов память емкостью около эксабайта (что в несколько сот раз больше объема данных, которые LHC сможет генерировать за год). А последним достижением, продемонстрированным специалистами CERN в конце сентября, стала сеть разнородных компьютеров (Compaq, IBM, SGI и Sun), общая производительность которых составила 10 Гбит/с.

Удивительно, что администрация CERN пока не выработала однозначного отношения к Grid. Нет сомнений, что само существование такой технологии подстегнет развитие не только физики высоких энергий, но и других наук. Например, четыре из пятнадцати приоритетных направлений, объявленных в июле текущего года Британским советом по исследованиям, непосредственно привязаны к возможностям Grid. Таким образом, превращение CERN в ведущий центр разработки Grid как сети для широкого круга научных исследований может, с одной стороны, принести немалые дивиденды, стать шагом к расцвету лаборатории, но с другой - чревато серьезным риском. Распыляя ресурсы и силы, отнимая их у главного направления исследований - физики высоких энергий, лаборатория рискует лишиться финансирования государств-участников. Сторонники сокращения расходов могут задать вполне резонный вопрос: если разработки CERN так взысканы человечеством, то почему они не ведутся по заказам корпораций и при их поддержке? Впрочем, государства, финансирующие деятельность лаборатории, могут проявить интерес к новому Интернету. В работе CERN участвует большинство европейских стран, а Евросоюз, Израиль, Россия, США, Турция, ЮНЕСКО и Япония имеют статус наблюдателей.

Решит ли CERN стать хозяином Grid, или же безвозмездно отдаст новый Интернет миру, как это стало с WWW, - покажет время. Но каким бы ни было будущее, нам его не избежать.

[i37016]