IBM und DESY bauen Mega-Speicher

Bei DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) werden große Teilchenbeschleuniger entwickelt, gebaut und betrieben, um damit die Struktur der Materie zu erforschen. Dabei hat es DESY seit jeher mit gewaltigen Datenmengen zu tun – so von eigenen Anlagen wie dem Röntgenlaser FLASH und der Röntgenquelle PETRA III.

DESY verwaltet jedoch nicht nur die Daten der eigenen Forschungsanlagen, DESY ist auch ein sogenanntes TIER-2-Rechenzentrum für die Experimente des Large Hadron Colliders (LHC). Die LHC-Detektoren können vom DESY aus gesteuert werden, und LHC-Messdaten werden auch bei DESY gespeichert und von Forschern aus aller Welt analysiert.

Mit dem ‘Scale Out Network Attached Storage’ (SONAS) von IBM hat DESY kürzlich eine Speicherlösung in Betrieb genommen, die Datenmengen jenseits der 20 Petabyte bewältigen muss. Zum Vergleich: Ein Petabyte sind eine Billiarde Byte, das entspricht rund 200.000 herkömmlichen DVDs. Doch nicht nur das Datenvolumen, auch die Zugriffszeit und die Übertragungsgeschwindigkeit sind entscheidend. Für die Auswertung der Messdaten sind Transferraten von bis zu 10 Gigabyte pro Sekunde nötig – das entspricht zwei DVDs pro Sekunde.

Gemeinsam entwickeln und erproben DESY und IBM nun neue Verfahren zum weltweiten Datenaustausch zwischen Forschungszentren. Forscher aus aller Welt sollen etwa über Web-Protokolle wie HTTPS und REST sicher auf große Mengen unstrukturierter Daten zugreifen können, die in SONAS gespeichert sind. Ziel ist es auch, die Eignung des Systems für sogenannte Cloud-Speicher im Forschungsumfeld zu testen.

Mit dem System ‘dCache’ hat DESY mit dem US-Beschleunigerzentrum Fermilab und der Nordic DataGrid Facility (NDGF) bereits eine Pionierlösung für das Management großer Datenmengen entwickelt. “Heute liegen rund die Hälfte der LHC-Daten auf dCache-Systemen”, sagt DESY-Forschungsdirektor Prof. Joachim Mnich.

Mit dem Röntgenlaser ‘European XFEL’, dessen Hauptgesellschafter DESY ist, werden die Anforderungen an das Datenmanagement künftig noch deutlich steigen. Jeder einzelne der European-XFEL-Detektoren wird 10 bis 40 Gigabyte Daten pro Sekunde liefern, das jährliche Datenvolumen wird damit allein beim European XFEL bis zu 50 Petabyte erreichen – umgerechnet ein DVD-Stapel von zwölf Kilometern Höhe.

Teil der Vereinbarung ist auch eine intensive technische Unterstützung des Projekts durch die SONAS-Experten des deutschen IBM-Forschungs- und Entwicklungszentrums. “Wir sehen weitere Einsatzgebiete in datenintensiven Web-2.0-Applikationen, unter anderem im Gesundheitsbereich sowie bei digitalen Medien”, sagt Frank Bröde, Leiter IBM SONAS-Entwicklung in Mainz.