Skip to main content

Article Category

Story

Article available in the folowing languages:

Prezentacje projektów - Lepsza współpraca badawcza dzięki wydajnej infrastrukturze GÉANT

Europejska sieć badawczo-edukacyjna GÉANT szybko się rozwija. Infrastruktura ta od dawna uważana jest za najbardziej wydajną sieć badawczą na świecie, ze względu na dostępność na poziomie 99,999 %, ciągłą rozbudowę oraz coraz szerszą gamę usług zwiększających przepustowość i dostępność. Obecnie przeprowadzana jest modernizacja technologii transmisyjno-komutacyjnych, stosowanych w tej sieci, dzięki czemu infrastruktura GÉANT będzie mogła pełnić swą rolę do roku 2020. Ta krytyczna dla Europy sieć nadal będzie wspierać badania i innowacje, uważane za kluczowy element wzrostu gospodarczego. Obecnie infrastruktura GÉANT pozwala realizować jedne z najbardziej wymagających obliczeniowo i zakrojonych na szeroką skalę projektów badawczych na świecie.

Gospodarka cyfrowa

Sieć GÉANT stworzono ponad dziesięć lat temu, w celu wspierania współpracy badawczej i wymiany wiedzy pomiędzy naukowcami z Europy i innych zakątków świata. Infrastruktura ta odegrała kluczową rolę podczas realizacji wielu prac badawczych, a także pozwoliła utrzymać konkurencyjność Europy oraz stawić czoła wielu największym wyzwaniom stojącym przed Starym Kontynentem. Zaawansowane rozwiązania techniczne oraz usługowe GÉANT umożliwiają realizację różnorakich projektów badawczych, dotyczących między innymi zmian klimatycznych, monitorowania środowiska, podaży żywności i energii, fizyki cząstek elementarnych, radioastronomii, medycyny oraz bioinformatyki. Wraz z europejskimi narodowymi sieciami badawczo-edukacyjnymi ('National Research and Education Networks' - NRENs) infrastruktura GÉANT obsługuje ponad 40 milionów użytkowników z ponad 8 000 uniwersytetów, szkół wyższych, instytutów badawczych, bibliotek, muzeów, archiwów narodowych oraz szpitali, a także około 22 000 szkół podstawowych i średnich. Rozwój sieci GÉANT koordynowany jest w ramach konsorcjum DANTE, którego członkowie planują, wdrażają oraz nadzorują zaawansowane rozwiązania, opracowywane z myślą o badaniach naukowych i edukacji (w tym TEIN, CAREN, AfricaConnect oraz GÉANT). Konsorcjum GÉANT składa się z wielu elementów, obejmujących 31 narodowych sieci badawczo-edukacyjnych, w tym Nordunet (złożonej z pięciu nordyckich NREN), Ogólnoeuropejskiego Stowarzyszenia Sieci Naukowo-Badawczych i Edukacyjnych ('Trans-European Research and Education Networking Association' - Terena), cztery stowarzyszone NREN, a także DANTE. Realizowany obecnie etap projektu GÉANT (zwany GN3) uzyskał wsparcie finansowe w wysokości 93 milionów euro ze strony Komisji Europejskiej. Dzięki partnerom NREN możliwe jest zapewnianie łączności i dostarczanie usług użytkownikom w całej Europie. Zwiększanie przepustowości do 500 Gbps. Infrastruktura GÉANT poddawana jest obecnie zakrojonej na szeroką skalę modernizacji, obejmującej wdrożenie najnowocześniejszych technologii transmisyjno-komutacyjnych, które umożliwią przesyłanie danych w obrębie centralnej części sieci z prędkością 2 terabitów na sekundę (Tbps), co sprawi, że sieć będzie mogła spełniać swe zadania do roku 2020. Sieć szkieletowa będzie przesyłać dane z prędkością 500 gigabitów na sekundę (Gbps), natomiast poszczególni użytkownicy będą mieli dostęp do przepustowości na poziomie co najmniej 100 Gbps, co usprawni współpracę w obrębie kluczowych projektów oraz pozwoli sprostać gwałtownie rosnącemu zapotrzebowaniu na przesyłanie danych. CERN jest pierwszą instytucją, której udostępniono łącze 100 Gbps, obsługujące ośrodek w Genewie oraz centrum przetwarzania danych na Węgrzech. Łącze to umożliwia szybkie przetwarzanie i zapisywanie danych pochodzących z Wielkiego Zderzacza Hadronów ('Large Hadron Collider' - LHC). "Kompleksowa modernizacja liczącej 50 000 kilometrów sieci szkieletowej GÉANT to ogromne wyzwanie, polegające na zastąpieniu istniejących urządzeń przesyłowo-komutacyjnych ich najnowocześniejszymi odpowiednikami, a także na zainstalowaniu 150 nowych elementów w ciągu zaledwie 10 miesięcy", tłumaczy Michael Enrico, dyrektor techniczny inicjatywy DANTE. "Zakrojone na szeroką skalę projekty, w których uczestniczą partnerzy z całego świata, takie jak LHC zlokalizowany w CERN oraz planowany, największy na świecie radioteleskop Square Kilometer Array (SKA) generują duże ilości danych, które trzeba rozsyłać, analizować, magazynować oraz udostępniać. Szybki i stabilny transfer danych jest silnie uzależniony od przepustowości oferowanej przez sieci badawcze, takie jak GÉANT, a zapotrzebowanie na przepustowość rzędu terabitów rośnie każdego dnia". W ramach poprzedniego etapu projektu GÉANT, określanego jako GN2, skupiono się na stworzeniu sieci hybrydowej, bazującej na najnowocześniejszych technologiach przełączania i trasowania. Następnie opracowano i wdrożono szeroką gamę usług, umożliwiających użytkownikom optymalne wykorzystywanie przepustowości sieci GÉANT, za pośrednictwem lokalnych NREN. Rozbudowany wachlarz usług transmisyjnych pozwala naukowcom oraz innym użytkownikom uzyskać dostęp do wymaganej przepustowości i wydajności, w oparciu o rozwiązania takie jak połączenia IP o dużej przepustowości, czy też bardzo szybkie łącza punkt-punkt, w tym innowacyjne usługi punkt-punkt, oferowane "na żądanie". Powyższym rozwiązaniom towarzyszy kompleksowa gama usług z zakresu monitorowania i zarządzania, zapewniających stałą i gwarantowaną wydajność, niezależną od lokalizacji użytkowników. Celem członków inicjatywy GÉANT oraz wspierających ją NREN jest zapewnienie dostępności na poziomie 99,999 %, dzięki szybkiemu wykrywaniu i rozwiązywaniu problemów sieciowych, a także dzięki rozbudowanym funkcjom bezpieczeństwa, pozwalającym wykrywać ataki oraz zapobiegać im. Co więcej, członkowie sieci NREN zaangażowani w projekt opracowują i wdrażają aplikacje odpowiedzialne za identyfikację i uwierzytelnianie, które pozwalają weryfikować tożsamości poszczególnych użytkowników i nadawać im prawa dostępu do poszczególnych zasobów. Powyższe rozwiązania umożliwiają naukowcom, uczonym oraz innym użytkownikom korzystanie z zasobów całej sieci, nie tracąc jednocześnie dostępu do sieci macierzystej oraz do zasobów oferowanych przez pozostałe NREN oraz inne instytucje. Przyspieszanie badań naukowych Obecnie przez sieć szkieletową IP GÉANT przesyłane jest codziennie ponad 1000 terabajtów danych, z których wiele dotyczy jednych z najbardziej zaawansowanych i ambitnych prac badawczych prowadzonych na świecie. Przykładowo, zlokalizowany w CERN zderzacz LHC, będący największym na świecie środowiskiem badawczym, generuje rocznie 22 petabajty danych, a sieci badawcze pokroju GÉANT są kluczowym elementem w procesie dostarczania tych danych do naukowców zlokalizowanych w różnych zakątkach globu. "Intensywnie korzystamy z infrastruktury GÉANT, która zapewnia bezpośrednią łączność pomiędzy CERN a najważniejszymi instytutami badawczymi, a także wydajną łączność IP, pozwalającą nam przesyłać dane do i z mniejszych, europejskich instytutów badawczych", twierdzi dr David Foster, pracownik CERN. Zarówno GÉANT, jak i inne sieci, będą w przyszłości niezbędne, by społeczność naukowa mogła wykorzystać ogromne ilości danych generowanych przez radioteleskop SKA, który ma zostać uruchomiony w 2020 roku. Dane naukowe, rozsyłane dawniej do naukowców za pośrednictwem fizycznych nośników, są dzięki sieci GÉANT dostępne z dowolnego miejsca i o dowolnej porze, co umożliwia analizowanie w czasie rzeczywistym szczegółowych informacji na temat wszechświata. Sieci o dużej przepustowości umożliwiły także dokonanie przełomowych odkryć w dziedzinie bioinformatyki, takich jak sekwencjonowanie DNA. Odkrycia te pozwoliły odmienić oblicze nauk przyrodniczych. Dużym wyzwaniem dla członków inicjatywy GÉANT było udostępnienie globalnej społeczności użytkowników wszystkich danych pochodzących z eksperymentów biologicznych, gdyż ilość tych danych podwaja się obecnie co pięć miesięcy. Profesor Janet Thornton, dyrektor Europejskiego Instytutu Bioinformatyki (EBI), będącego częścią Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularne (EMBL), twierdzi, że gdyby nie sieć GÉANT instytut EBI nie mógłby istnieć - "naszym podstawowym celem jest gromadzenie i rozsyłanie danych biologicznych, co nie byłoby możliwe, gdyby nie sieć GÉANT". Infrastruktura GÉANT przynosi korzyści wielu innym dziedzinom nauki, takim jak obserwacja Ziemi, prognozowanie pogody, chemia oraz neurobiologia. Sieć GÉANT jest ponadto silnie powiązania z sieciami znajdującymi się w Ameryce Północnej (poprzez Internet2, ESNET, NLR, NISN oraz CANARIE), Ameryce Łacińskiej, Afryce Północnej, na Bliskim Wschodzie, w Ameryce Południowej, Kenii, na Południowym Kaukazie, w Azji Centralnej oraz w rejonie Azji i Pacyfiku, obejmując swym zasięgiem ponad 65 krajów zlokalizowanych poza Europą. Wspieranie edukacji Co więcej, sieć GÉANT pozwala wspierać społeczność edukacyjną, za pośrednictwem wielu partnerów reprezentujących uniwersytety, szkoły średnie, biblioteki oraz szkoły podstawowe. W przypadku kształcenia wyższego coraz większe znaczenie ma nauka na odległość oraz nauka przez całe życie. W związku z powyższym kampusy uniwersyteckie są coraz częściej środowiskami wirtualnymi, wymagającymi odpowiednich narzędzi i usług wspierających współpracę. Zarówno przedstawiciele środowiska akademickiego, jak i studenci potrzebują szybkich i wydajnych łączy, również bezprzewodowych. Podobne wyzwania można zaobserwować w szkołach. Obecnie wdrażane są nowe, skupione na uczniach, metody nauczania, a w procesie przekazywania wiedzy coraz częściej wykorzystuje się cyfrowe narzędzia i zasoby. Co więcej, gry oraz rozrywki internetowe coraz powszechniej uważane są za istotny element przyszłego kształcenia. Zarówno powyższe, jak i inne zastosowania sprawią, że wzrośnie zapotrzebowanie na przepustowość, a branża edukacyjna będzie coraz bardziej znaczącym użytkownikiem zasobów oferowanych przez sieć GÉANT oraz stowarzyszone z nią NREN. U progu kolejnej edycji projektu GÉANT, zwanej GN3plus, wizją uczestników inicjatywy jest wzmocnienie reputacji infrastruktury GÉANT jako doskonałego rozwiązania sieciowego oraz sprawienie, by sieć ta stała się spójnym, "europejskim zasobem komunikacyjnym", wspierającym rozwój wiedzy, innowacji i nauczania oraz rozbudowywanie europejskich społeczności naukowych i edukacyjnych. "Gwarantowanie, by zasoby sieciowe były dostępne dla wszystkich, za pośrednictwem prostych i łatwych w użyciu usług jest kluczowym elementem infrastruktury GÉANT, zarówno obecnie, jak i w przyszłości", twierdzi Niels Hersoug, kierownik projektu GÉANT. "Projekt GN3plus będzie bazował na osiągnięciach poczynionych w ramach inicjatywy GN3, oferując najnowocześniejsze usługi sieciowe o możliwie najwyższym poziomie doskonałości operacyjnej społecznościom naukowym i edukacyjnym zlokalizowanym zarówno w Europie, jak i poza jej obszarem. Będziemy wprowadzać innowacje, które pozwolą sprostać potrzebom społeczności oraz pomogą zwiększyć konkurencyjność europejskiej branży TIK". Projekt GÉANT korzysta obecnie ze wsparcia finansowego w ramach Siódmego Programu Ramowego UE (7PR). Odnośnik do projektu w bazie danych CORDIS: - informacje na temat 7PR w bazie danych CORDIS - informacje na temat projektu GN3 w bazie danych CORDIS Odnośnik do strony internetowej projektu: - strona internetowa projektu "Wielo-gigabitowa, europejska sieć badawczo-edukacyjna oraz powiązane z nią usługi" - 'Multi-gigabit European research and education network and associated services' Pozostałe odnośniki: - strona internetowa Agendy Cyfrowej Komisji Europejskiej