Že vemo, da bo Veliki hadronski trkalnik (LHC) največji, najdražji fizični eksperiment, ki ga je človeštvo doslej izvedlo. Koliziranje relativističnih delcev pri energiji, ki je bila prej nepredstavljiva (do oznake 14 TeV do konca desetletja), bo ustvarila na milijone delcev (znanih in še ne bodo odkriti), ki jih je treba slediti in za katere so značilni ogromni detektorji delcev. Ta zgodovinski poskus bo zahteval veliko zbiranja in shranjevanja podatkov, ki bo ponovno napisal pravila ravnanja s podatki. Vsakih pet sekund bo LHC trk ustvaril ekvivalent podatkov, vrednih DVD-ja, to je hitrost ustvarjanja podatkov v enem gigabajtu na sekundo. Če pogledam to, lahko povprečen gospodinjski računalnik z zelo dobro povezavo prenese podatke s hitrostjo enega ali dveh megabajtov na sekundo (če imate veliko srečo! Dobim 500 kilobajtov na sekundo). Inženirji LHC so tako zasnovali novo vrsto načina obdelave podatkov, ki lahko shranjuje in distribuira petabajtov (milijonov gigabajtov) podatkov sodelavcem LHC-ja po vsem svetu (ne da bi postarali stare in sive, medtem ko čakajo na prenos).
Leta 1990 je Evropska organizacija za jedrske raziskave (CERN) spremenila način, kako živimo. Predhodno leto je Tim Berners-Lee, fizik iz CERN-a, napisal predlog za elektronsko upravljanje informacij. Izrazil je idejo, da se informacije zlahka prenašajo po internetu z uporabo nečesa, imenovanega "hipertekst." S časom sta Berners-Lee in sodelavec Robert Cailliau, sistemski inženir v CERN-u, zbrala enotno informacijsko omrežje, da bi znanstvenikom CERN pomagala pri sodelovanju in izmenjavi informacij iz svojih osebnih računalnikov, ne da bi jih bilo treba shranjevati na okornih napravah za shranjevanje. Hipertekst je uporabnikom omogočil brskanje in skupno rabo besedila po spletnih straneh z uporabo hiperpovezave. Berners-Lee je nato ustvaril urejevalnik brskalnikov in kmalu spoznal, da lahko to novo obliko komunikacije deli ogromno ljudi. Do maja 1990 so znanstveniki CERN to novo mrežo za sodelovanje poimenovali mreža Svetovni splet. Pravzaprav je bil CERN odgovoren za prvo svetovno spletno mesto: http://info.cern.ch/, zgodnji primer tega, kako je izgledalo to spletno mesto, pa je mogoče najti na spletnem mestu konzorcija World Wide Web.
CERN-u torej ni upravljanje tujih podatkov po internetu, vendar bo povsem nov LHC zahteval posebno obravnavo. Kot je poudaril David Bader, izvršni direktor računalništva z visokimi zmogljivostmi na Georgia Institute of Technology, je trenutna pasovna širina, ki jo omogoča internet, zelo ozko grlo, zaradi česar so druge oblike izmenjave podatkov bolj zaželene. "Če pogledam LHC in kaj počne v prihodnosti, je tisto, česar Web ni mogel storiti, to, da upravlja fenomenalno bogastvo podatkov, "Je dejal, kar pomeni, da je veliko več podatkovnih zbirk na terabajtskih trdih diskih shraniti in jih nato poslati v objavo sodelavcem. Čeprav se je CERN ukvarjal s sodelovalno naravo izmenjave podatkov na svetovnem spletu, bodo podatki, ki jih bo ustvaril LHC, zlahka preobremenili majhne pasovne širine, ki so trenutno na voljo.
Zato je bila zasnovana računalniška mreža LHC. Mreža obravnava obsežno proizvodnjo podatkovnih nizov LHC v stopnjah, prva (Stopnja 0) se nahaja v kraju CERN v bližini Ženeve v Švici. Stopnja 0 je sestavljena iz velikega vzporednega računalniškega omrežja, ki vsebuje 100.000 naprednih procesorjev, ki so bili vzpostavljeni za takojšnjo shranjevanje in upravljanje surovih podatkov (1 in 0 binarne kode), ki jih črpa LHC. Na tem mestu je treba opozoriti, da senzorji ne bodo zaznali vseh trkov delcev, zajeti je lahko le zelo majhen delček. Čeprav je mogoče zaznati le razmeroma majhno število delcev, to še vedno pomeni veliko količino.
Stopnja 0 upravlja dele izhodnih podatkov tako, da jih razstreli po namenskih 10 gigabitnih sekundah optičnih vodov na 11 Stopnja 1 spletna mesta po Severni Ameriki, Aziji in Evropi. To omogoča sodelavcem, kot je recimo relativistični težki ionski trkalnik (RHIC) v Brookhaven National Laboratory v New Yorku, da analizirajo podatke iz eksperimenta ALICE, primerjajo rezultate rezultatov trčenja s svinčenim ionom LHC z lastnimi rezultati trčenja s težkimi ioni.
Iz mednarodnih računalnikov Tier 1 se zbirke podatkov shranijo in pošljejo na 140 Stopnja 2 računalniška omrežja, ki se nahajajo na univerzah, laboratorijih in zasebnih podjetjih po vsem svetu. Na tej točki bodo znanstveniki imeli dostop do podatkovnih nizov za izvajanje pretvorbe iz surovega binarnega koda v uporabne informacije o energijah in usmeritvah delcev.
Sistem stopenj je dober in dober, vendar brez visoko učinkovite programske opreme, imenovane »srednje programska oprema«, ne bi deloval. Pri poskusu dostopa do podatkov lahko uporabnik želi informacije, ki se širijo po petabajtih podatkov na različnih strežnikih v različnih oblikah. Odprta platforma vmesne programske opreme, imenovana Globus bo imel ogromno odgovornost za brezhibno zbiranje zahtevanih informacij, kot da ti podatki že sedijo v raziskovalčevem računalniku.
To kombinacijo sistema stopenj, hitre povezave in iznajdljive programske opreme bi lahko razširili po projektu LHC. V svetu, kjer vse postaja "na zahtevo", bi tovrstna tehnologija lahko postala internet pregleden končnemu uporabniku. Takoj bi bil dostopen vse, od podatkov, pridobljenih s poskusi na drugi strani planeta, do gledanja filmov z visoko ločljivostjo, ne da bi čakali na vrstico napredka pri prenosu. Računalniška mreža LHC lahko podobno kot iznajdba HTML Berners-Leeja spremeni revolucijo v načinu uporabe interneta.
Viri: Scientific American, CERN
