Rapport spécial : Approvisionnement de réseau

1. Introduction

Le ministère de l'énergie à grande échelle des États-Unis des projets de la science (DAINE) de la prochaine génération dépendra de plus en plus des collaborations étroits des chercheurs multidisciplinaires dispersés à travers le pays ou autour du globe. De tels collaborations représentent collectivement des possibilités indisponibles à n'importe quel laboratoire ou université national simple. En outre, ces projets enjambent une gamme étendue de disciplines comprenant la physique d'énergie élevée, les calculs de climat, l'énergie de fusion, la génomique, l'astrophysique, et d'autres, qui sont de grand intérêt à la DAINE. Ces collaborations impliquent invariablement les ressources géographiquement distribuées telles que des ordinateurs géants et les faisceaux qui offrent des vitesses informatiques massives, les équipements d'utilisateur qui offrent des possibilités expérimentales uniques, des dépôts d'expérimental et des données informatiques, et les experts humains avec la connaissance profonde et large dans des secteurs techniques. D'importance particulière sont les nouveaux équipements expérimentaux venant en ligne comme la source de neutron de spallation (SNS), et le collider lourd relativiste d'ion (RHIC), qui présentent des occasions et des défis sans précédent pour l'analyse à distance distribuée et de collaboration d'expérimentation et de données. La capacité d'exécuter à distance les expériences et de transférer alors les grands ensembles de données de mesure peut de manière significative augmenter la productivité des scientifiques et des équipements. Généralement un accès sans couture aux ressources distribuées par les équipes de chercheur est essentiel pour mener à bien les missions à grande échelle de la science de DAINE : En effet, le « réseau » est devenu un composant critique de l'infrastructure moderne pour la science à grande échelle, tout comme les ordinateurs géants ou les équipements expérimentaux. Les possibilités de gestion de réseau ci-dessus ajoutent une nouvelle dimension entière à l'accès de ces ordinateurs et équipements d'utilisateur, éliminant de ce fait « endroit simple, les goulots d'étranglement de fuseau horaire simple » qui infestent ces ressources valables.

Les avances dans les réseaux à rendement élevé tiennent un potentiel sans précédent en réalisant ces possibilités de réseau, augmentant de ce fait l'impact d'un certain nombre de calculs et d'expériences de la grand-science de DAINE. De telles occasions de gestion de réseau ainsi que les avantages potentiels à de divers secteurs de la science ont été identifiées dans l'atelier de planification de réseau de DAINE qui a eu lieu en août 2002 [1], et à plusieurs reprises accentuées dans d'autres ateliers de DAINE et conférences [2.3]. En juin 2003, une feuille de route a été formulée pour les réseaux de DAINE, qui envisage une infrastructure sans couture et à rendement élevé de réseau pour faciliter des collaborations parmi les chercheurs et leur accès aux ressources expérimentales et informatiques à distance [2]. Les projets et les programmes à grande échelle de la science de DAINE de prochaine génération ont des conditions qui conduiront la gestion de réseau extrême. Certaines de ces conditions impliquent (Petabyte classé) des transferts de données massifs à travers le pays et autour du monde. Dans d'autres cas elles comportent la visualisation de collaboration distribuée, la direction informatique à distance, et la commande à distance d'instrument. Ces conditions placent différent, probablement le mutuellement exclusif, exigences vis-à-vis du réseau. Les possibilités de réseau exigées pour soutenir ces balance et gamme des activités de gestion de réseau surpassent, par plusieurs ordres de grandeur, les exécutions réalisées par les réseaux marginaux d'aujourd'hui de haut-largeur de bande. En résumé, une conclusion principale de l'atelier est celle :

Un réseau ultra à rendement élevé avec des modalités puissantes et flexibles d'approvisionnement et de transport est nécessaire pour satisfaire les demandes des applications à grande échelle de la science de DAINE.

Le champ de la gestion de réseau ultra à grande vitesse est actuellement à un carrefour critique sans le chemin évolutionnaire clair pour éliminer l'espace d'exécution qui existe entre les vitesses de lien et les sorties d'application. Tandis que les technologies optiques promettent que des liens chez Terabps (Tbps) les technologies correspondantes d'approvisionnement et de transport requises pour fournir cette exécution sur demande aux applications manquent sévèrement. Les mécanismes largement déployés de transport du Transmission Control Protocol (TCP) ne mesurent pas à ces largeurs de bande optiques sans précédent en termes de sorties d'application. Tandis que la demande commerciale des réseaux de base plus rapides continuera à améliorer les vitesses de lien basées sur des technologies optiques de gestion de réseau, le manque d'une telle demande au l'application-niveau empêchera le développement des mécanismes exigés comprenant des protocoles et des composants. En conséquence, avec l'arrivée des routeurs multiples et des commutateurs de Gigabps (Gbps), le goulot d'étranglement bout à bout s'est déplacé du réseau de noyau aux systèmes hôtes et aux composants d'extrémité, qui sont souvent en dehors des priorités des fournisseurs de service. Cet atelier est une étape fondamentale en identifiant les technologies critiques de gestion de réseau pour des projets et des programmes à grande échelle de la science de DAINE. Pour le maintenir maniable, cet atelier s'est concentré seulement sur deux secteurs principaux

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Approvisionnement de réseau

 

 

 

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