CERN อาศัยเทคโนโลยีโอเพนซอร์สในการประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลที่เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่สร้างขึ้น ATLAS (เครื่องตรวจจับแบบวงแหวนทั่วไป ดังที่แสดงในภาพ) เป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคมูลฐานแบบทั่วไป
CERN ไม่ต้องแนะนำมากนัก CERN สร้าง เวิลด์ไวด์เว็บ (WWW) และ เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) ซึ่งเป็น เครื่องเร่งอนุภาค ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งค้นพบ ฮิกส์โบซอน ผ่านมัน Tim Bell ผู้รับผิดชอบระบบปฏิบัติการ IT และโครงสร้างพื้นฐานขององค์กรกล่าวว่า เป้าหมายของทีมเขาคือ “มอบสิ่งอำนวยความสะดวกด้านคอมพิวติ้งให้นักฟิสิกส์ 13,000 คนทั่วโลก เพื่อวิเคราะห์การชนกันเหล่านี้ ทำความเข้าใจองค์ประกอบของจักรวาลและวิธีการทำงาน”
CERN กำลังดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่หนักแน่น โดยเฉพาะเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ เมื่อทำงานมัน สร้างข้อมูลจำนวนมหาศาล “CERN ปัจจุบันจัดเก็บข้อมูลประมาณ 200 PB เมื่อเครื่องเร่งทำงาน มีข้อมูลมากกว่า 10 PB ถูกสร้างขึ้นทุกเดือน นี่ย่อมสร้างความท้าทายอย่างมากต่อโครงสร้างพื้นฐานคอมพิวติ้ง รวมถึงการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก และความสามารถในการประมวลผลข้อมูลภายในกรอบเวลาที่เหมาะสม ซึ่งเป็นแรงกดดันอย่างมากต่อเครือข่าย เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูล และสถาปัตยกรรมคอมพิวติ้งที่มีประสิทธิภาพ” Bell กล่าว
Tim Bell, CERN
ขนาดการดำเนินงานของเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่และปริมาณข้อมูลที่มันสร้างขึ้นนำมาซึ่งความท้าทายรุนแรง แต่ CERN ไม่ใช่มือใหม่กับปัญหาเหล่านี้ CERN ก่อตั้งในปี 1954 มีอายุมากกว่า 60 ปีแล้ว “เราเผชิญกับความท้าทายด้านความสามารถคอมพิวติ้งที่ยากจะแก้ไขมาโดยตลอด แต่เราทำงานร่วมกับชุมชนโอเพนซอร์สเพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้มาโดยตลอด” Bell กล่าว “แม้ในทศวรรษ 1990 เมื่อเราประดิษฐ์เวิลด์ไวด์เว็บ เราก็ต้องการแบ่งปันกับผู้คน เพื่อให้พวกเขาได้รับประโยชน์จากการวิจัยของ CERN โอเพนซอร์สเป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทำสิ่งนี้”
ใช้ OpenStack และ CentOS
ปัจจุบัน CERN เป็นผู้ใช้ OpenStack ระดับลึก และ Bell เป็นหนึ่งในสมาชิกคณะกรรมการของ OpenStack Foundation แต่ CERN มีก่อน OpenStack เป็นเวลาหลายปี พวกเขาใช้เทคโนโลยีโอเพนซอร์สต่างๆ ผ่านเซิร์ฟเวอร์ Linux มานานแล้ว
“ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา เราพบว่าแทนที่จะแก้ปัญหาด้วยตัวเอง การหาชุมชนโอเพนซอร์สอัปสตรีมที่เผชิญกับความท้าทายคล้ายกันและร่วมมือกัน แล้วเรามอบสิทธิ์ให้โครงการเหล่านั้นร่วมกัน แทนที่จะสร้างและดูแลทุกอย่างด้วยตัวเอง” Bell กล่าว
ตัวอย่างที่ดีคือ Linux เอง CERN เคยเป็นลูกค้าของ Red Hat Enterprise Linux จริงๆ แล้วตั้งแต่ปี 2004 พวกเขาร่วมมือกับ Fermilab สร้าง Linux distribution ของตัวเอง ชื่อว่า Scientific Linux ในที่สุดพวกเขาตระหนักว่าเนื่องจากไม่ได้แก้ไขเคอร์เนล การใช้เวลาสร้าง distribution ของตัวเองไม่มีความหมาย ดังนั้นพวกเขาจึงย้ายไป CentOS เนื่องจาก CentOS เป็นโครงการที่เปิดกว้างและขับเคลื่อนโดยชุมชนทั้งหมด CERN สามารถร่วมมือกับโครงการและมอบสิทธิ์ให้การสร้างและแจกจ่าย CentOS
CERN ช่วย CentOS มอบโครงสร้างพื้นฐาน พวกเขายังจัดกิจกรรม CentOS DoJo (หมายเหตุ: CentOS Dojo เป็นกิจกรรมหนึ่งวัน รวบรวมผู้คนจากชุมชน CentOS เพื่อแบ่งปันการดูแลระบบ แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และเทคโนโลยีใหม่) วิศวกรสามารถมารวมตัวกันเพื่อปรับปรุงแพ็กเกจ CentOS ร่วมกัน
นอกจาก OpenStack และ CentOS แล้ว CERN ยังเป็นผู้ใช้ระดับลึกของโครงการโอเพนซอร์สอื่นๆ รวมถึง Puppet สำหรับการจัดการการกำหนดค่า Grafana และ InfluxDB สำหรับการติดตาม และอื่นๆ
“เราร่วมมือกับห้องปฏิบัติการประมาณ 170 แห่งทั่วโลก ดังนั้นทุกครั้งที่เราพบจุดที่ต้องปรับปรุงในโครงการโอเพนซอร์ส ห้องปฏิบัติการอื่นๆ สามารถนำไปใช้ได้ง่าย” Bell กล่าว “ในขณะเดียวกัน เราก็เรียนรู้จากโครงการอื่นๆ เมื่อโซลูชันที่ปรับขนาดได้จากการติดตั้งขนาดใหญ่เช่น eBay และ Rackspace พวกเราก็ได้รับประโยชน์ และสามารถขยายขนาดได้เช่นกัน”
แก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริง
ประมาณปี 2012 CERN กำลังศึกษาวิธีขยายความสามารถคอมพิวติ้งสำหรับเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ แต่จุดยากคือบุคลากรไม่ใช่เทคโนโลยี CERN จ้างพนักงานจำนวนคงที่ “เราต้องหาวิธีขยายความสามารถคอมพิวติ้งโดยไม่ต้องการคนเพิ่มเติมจำนวนมากในการจัดการ” Bell กล่าว “OpenStack มอบโครงสร้างพื้นฐานที่ขับเคลื่อนด้วย API อัตโนมัติและกำหนดด้วยซอฟต์แวร์ให้เรา” OpenStack ยังช่วย CERN ตรวจสอบปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการส่งมอบบริการ แล้วทำให้มันอัตโนมัติโดยไม่ต้องเพิ่มพนักงาน
“เราปัจจุบันรันประมาณ 280,000 คอร์โปรเซสเซอร์และ 7,000 เซิร์ฟเวอร์ในสองศูนย์ข้อมูลที่เจนีวาและบูดาเปสต์ เราใช้โครงสร้างพื้นฐานที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์เพื่อทำให้ทุกอย่างอัตโนมัติ ซึ่งทำให้เราสามารถเพิ่มเซิร์ฟเวอร์มากขึ้นต่อไปในขณะที่รักษาจำนวนพนักงานคงที่” Bell กล่าว
เมื่อเวลาผ่านไป CERN จะเผชิญกับความท้าทายที่ใหญ่ขึ้น เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่มีแผนภาพไปจนถึงปี 2035 รวมถึงการอัปเกรดสำคัญบางอย่าง “เครื่องเร่งของเราทำงานสามถึงสี่ปี แล้วใช้เวลา 18 เดือนหรือสองปีในการอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐาน ในช่วงบำรุงรักษานี้เราทำการวางแผนความสามารถคอมพิวติ้ง” Bell กล่าว CERN ยังวางแผนอัปเกรดเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่แบบความสว่างสูง ซึ่งจะอนุญาตให้มีลำแสงที่มีความสว่างสูงขึ้น เมื่อเทียบกับขนาดปัจจุบันของ CERN การอัปเกรดหมายความว่าความต้องการคอมพิวติ้งจะเพิ่มขึ้นประมาณ 60 เท่า
“ตามกฎของมัวร์ เราอาจตอบสนองได้เพียงหนึ่งในสี่ของความต้องการ ดังนั้นเราต้องหาวิธีขยายความสามารถคอมพิวติ้งและโครงสร้างพื้นฐานการจัดเก็บข้อมูลที่เหมาะสม และหาการทำให้อัตโนมัติและโซลูชัน เช่น OpenStack จะช่วยในเรื่องนี้” Bell กล่าว
“เมื่อเราเริ่มใช้เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่และสังเกตว่าเรามอบความสามารถคอมพิวติ้งอย่างไร มันชัดเจนว่าเราไม่สามารถใส่ทุกอย่างในศูนย์ข้อมูลของ CERN ได้ ดังนั้นเราออกแบบโครงสร้างกริดแบบกระจาย: CERN อยู่ตรงกลางและโครงสร้างแบบ cascade ล้อมรอบ” Bell กล่าว “มีศูนย์ข้อมูลระดับหนึ่งขนาดใหญ่ประมาณ 12 แห่งทั่วโลก แล้วมีมหาวิทยาลัยและห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก 150 แห่ง พวกเขารวบรวมตัวอย่างจากข้อมูลของเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ เพื่อช่วยนักฟิสิกส์เข้าใจและวิเคราะห์ข้อมูล”
โครงสร้างนี้หมายความว่า CERN กำลังดำเนินความร่วมมือระหว่างประเทศ หลายร้อยประเทศกำลังทำงานเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้ ลดลงเป็นหลักการพื้นฐานหนึ่งว่า โอเพนซอร์สไม่เพียงแต่เป็นการแบ่งปันโค้ด แต่ยังรวมถึงความร่วมมือระหว่างผู้คน การแบ่งปันความรู้ เพื่อบรรลุเป้าหมายที่บุคคล องค์กร หรือบริษัทไม่สามารถบรรลุได้คนเดียว นี่คือฮิกส์โบซอนของโลกโอเพนซอร์ส
โปรดระบุแหล่งที่มา: ความสัมพันธ์นักพัฒนา »
