Grille : La science dévoreuse d’octets
Quel est le point commun entre la lutte contre la grippe aviaire, le développement de médicaments contre le paludisme, la quête pour comprendre les premiers instants de l’Univers ou les recherches sur les changements climatiques ? Tous ces travaux requièrent d’immenses capacités de calcul et de stockage que la Grille est à même d’offrir !
Au cours de la dernière semaine de septembre, plus de 500 scientifiques d’Europe et du monde entier se sont réunis à Genève pour une conférence dédiée à EGEE (Réalisation de grilles pour la science en ligne). Ce projet d’infrastructure globale de grille de calcul mené par le CERN va changer la manière dont les recherches scientifiques sont menées. Les experts réunis à Genève ont par exemple discuté du rôle de la Grille dans la lutte contre la grippe aviaire et d’autres maladies.
Au cours du mois d’avril, la Grille a en effet été utilisée dans la lutte contre le virus mortel H5N1 de la grippe aviaire. Grâce à l’infrastructure de grille du projet EGEE, six laboratoires en Europe et en Asie ont analysé 300 000 composants de médicaments potentiels pour le traitement de la maladie. Cette recherche, menée sur 2000 ordinateurs dans le monde entier avec l’aide d’un logiciel développé au CERN, a permis d’identifier et de classer les composés chimiques les mieux à même d’inhiber l’enzyme N1 du virus. En un mois, la collaboration est parvenue à traiter autant de données qu’un seul ordinateur en 100 ans.
La Grille repose sur la même idée que le Web qui avait été inventé au CERN au début des années 90 : la mise en commun de ressources informatiques entre des ordinateurs distants. Mais au lieu de simplement partager l'information comme le Web, la Grille partage également la puissance de calcul et les capacités de stockage. Les scientifiques peuvent se connecter à la Grille depuis leur ordinateur personnel, et les tâches qu'ils doivent effectuer seront prises en charge par une multitude d’ordinateurs disséminés sur la planète entière. La Grille permet ainsi de réaliser des calculs complexes très rapidement et simplement.
Le CERN est particulièrement intéressé par le développement de la Grille car il doit traiter de grandes quantités de données informatiques. Ses besoins informatiques seront encore plus phénoménaux lorsque le Laboratoire mettra en service fin 2008 son nouvel accélérateur, le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Cet accélérateur, qui sera le plus grand instrument scientifique du monde, devrait produire 15 millions de gigaoctets de données par an, soit presque 1% de toute l'information numérique produite chaque année sur Terre. Si cette quantité de données était stockée dans des CDs, la pile de disques dépasserait les 22 kilomètres de haut. La Grille doit permettre de traiter et de stocker ces montagnes de données sur une échelle planétaire. Elle utilisera des réseaux de fibres optiques capables de tenir des débits de données supérieurs à un gigaoctet/seconde, permettant par exemple de télécharger un DVD en quelques secondes.
Le CERN mène deux projets de grilles majeurs. Le premier est la grille de calcul du LHC (LCG), qui doit fournir la puissance de calcul et les capacités de stockage nécessaires au LHC. Le deuxième, co-financé par la Commission Européene, est la grille d'EGEE. La Grille d’EGEE est utilisée par un large éventail de communautés scientifiques, de la science biomédicale à l'astrophysique en passant par des applications industrielles. Ces communautés partagent toutes une infrastructure commune de grille. Elle est aujourd’hui implantée dans près de 200 sites autour du Globe, reliant la puissance de plus de 20 000 ordinateurs qui exécutent de manière transparente jusqu’à 30 000 tâches par jour. Cette Grille devrait encore croître considérablement au cours des deux prochaines années.
En plus de ces projets, le partenariat industriel CERN openlab fournit un cadre pour que les sociétés informatiques et le CERN collaborent à des développements à long terme de matériel et de logiciels pour la Grille.
Grid map courtesy of Imperial College Real Time Monitor.
septembre 2006