Научные организации Армении и Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне обсуждают возможность создания единой вычислительной инфраструктуры, которая позволит совместно использовать суперкомпьютерные мощности и работать с данными крупных научных экспериментов. Речь идёт не только о доступе армянских исследователей к вычислительным ресурсам Дубны, но и об объединении компьютеров, расположенных в разных странах, в единую распределённую систему.

Об этом в интервью с NEWS.am Tech рассказал директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ Сергей Шматов. По его словам, техническая база для такого сотрудничества уже существует: в Ереване работают собственные вычислительные мощности, а в Дубне — одна из крупнейших научных вычислительных инфраструктур региона.

От удалённого доступа — к единой системе

Сегодня армянские исследователи уже могут удалённо использовать вычислительные ресурсы ОИЯИ для отдельных задач. Следующим шагом должно стать объединение мощностей Дубны и армянских научных центров, отметил специалист.

В частности, речь идёт о суперкомпьютере Ереванского государственного университета и вычислительных ресурсах Российско-Армянского университета. В перспективе они могут стать частью общей распределённой инфраструктуры вместе с вычислительными центрами ОИЯИ. Идея заключается в том, чтобы компьютеры не просто предоставляли друг другу доступ, а работали как единая система. Если мощности одного центра в определённый момент не используются, их можно направить на задачи исследователей из другого центра.

«Мы хотели бы наш опыт этой области трансформировать на решение этой задачи. В таком случае мы увеличим производительность компьютерных ресурсов и обеспечим их эффективность», — пояснил Шматов.

Подобные системы уже используются в международных научных проектах. Один из наиболее известных примеров — обработка данных экспериментов Большого адронного коллайдера. Для этого создана глобальная вычислительная инфраструктура, объединяющая сотни научных центров.

ОИЯИ планирует использовать аналогичный подход и для сотрудничества с армянскими организациями.

Данные из Дубны можно будет обрабатывать в Ереване

Объединение вычислительных мощностей важно не только ради дополнительной производительности. Второй ключевой элемент — доступ к научным данным. Современные эксперименты на ускорителях генерируют огромные объёмы информации. Часть данных, полученных в Дубне, может быть перенесена в Армению, где с ними смогут работать местные исследовательские группы.

Это особенно актуально для проектов ускорительного комплекса NICA в ОИЯИ. В этом случае армянские специалисты смогут не только отправлять вычислительные задачи на мощности Дубны, но и получать непосредственный доступ к данным экспериментов. По словам Шматова, это позволит расширить круг исследователей, работающих с такими данными: информация не будет находиться исключительно в одном вычислительном центре.

При этом речь идёт не о классическом облачном сервисе, который бы объединил вышеназванные центры. Основой системы должны стать так называемые грид-вычисления — технология распределённых вычислений, которая используется в научном сообществе уже более двух десятилетий. В такой архитектуре множество независимых вычислительных центров объединяются в единую инфраструктуру и совместно обрабатывают задачи и данные.

А безопасность?

Научные данные при этом не становятся автоматически общедоступными, отметил специалист, отвечая на вопрос о том, насколько безопасно будет такое объединение вычислительных мощностей.

В грид-инфраструктуре исследователи объединяются в так называемые виртуальные организации — сообщества, связанные с конкретными научными экспериментами или проектами. Доступ к данным получают только участники соответствующей группы. Для этого используются системы аутентификации и безопасности, включая специальные сертификаты и токены. Администраторы контролируют, кто и каким образом использует вычислительные ресурсы.

При этом данные эксперимента могут оставаться закрытыми до момента публикации результатов. К ним иногда одновременно получают доступ тысячи исследователей, входящих в соответствующую международную коллаборацию, тогда как для остальных пользователей информация остаётся недоступной.

После публикации часть данных при желании может быть переведена в режим Open Data.

Дополнительный уровень защиты создаёт и сама специфика научных данных. Чтобы интерпретировать их, недостаточно просто получить набор файлов: для обработки используются специализированные программы, которые создаются самими научными коллаборациями.

Подключить Ереван можно за один-два месяца

С технической точки зрения создание такой связи не требует многолетнего проекта. По оценке Шматова, при наличии необходимых договорённостей и специалистов подключение нового центра к подобной инфраструктуре может занять примерно от одного до двух месяцев.

При этом ОИЯИ готов помочь армянским специалистам подготовиться к работе с системой. Сотрудники из Еревана смогут приехать в Дубну, пройти необходимое обучение, а затем вернуться и заниматься поддержкой инфраструктуры уже в Армении.

Таким образом, главным ограничением сейчас является не столько стоимость оборудования, сколько наличие специалистов, времени и организационных договорённостей.

«Преимущества здесь очевидны, а недостаток только один. Это нужно туда вложить своё интеллектуальное усилие, своё время», — отметил Шматов.

Дополнительные финансовые вложения потребуются только в том случае, если существующих вычислительных мощностей окажется недостаточно и центры придётся расширять. Само объединение уже имеющихся ресурсов, по его словам, может стать своего рода дополнительным бонусом для научных исследований.

В результате у армянских исследователей появится возможность использовать не отдельные компьютеры в Ереване или Дубне, а распределённую международную инфраструктуру, в которой вычислительные ресурсы и научные данные работают вместе.

Именно такой подход сегодня становится одним из ключевых элементов современной науки: крупный эксперимент может находиться за тысячи километров от исследователя, а необходимые для его работы данные и вычислительные мощности — фактически в нескольких кликах от него.