Calcul intensif sur Internet : DATA-GRID, un nouveau projet européen de grille de calcul

Paris, le 29 mars 2000

Pouvoir accéder aux moyens de calcul intensif via un réseau à très haut débit et un partage à grande échelle des ressources aussi facilement qu'on branche une prise de courant : tel est l'enjeu de ce nouveau projet européen de grille de calcul, né des nécessités des grandes expériences de physique des particules, que le CNRS vient de décider de soutenir aux côtés du CERN. Grâce à ce réseau, il sera possible de traiter des volumes de données beaucoup plus importants (les futures expériences de physique des particules auront besoin d'un volume 10 000 fois plus élevé). Il trouvera sans aucun doute des applications non seulement dans d'autres secteurs de la recherche (étude du génome, climatologie…) mais offrira aussi de larges possibilités dans les secteurs industriel et commercial.

Une grille de calcul fonctionne comme un réseau électrique : celui-ci fournit à chaque utilisateur toutes les ressources dont il a besoin au moyen d'une interface simplifiée à l'extrême (prise de courant) à peu près standardisée dans le monde. Toute la complexité du réseau sous-jacent (de la centrale électrique au particulier) est complètement cachée. De plus, l'utilisateur peut faire varier brutalement sa consommation sans démarche préalable (dans le cadre d'un abonnement). Dans une grille de calcul, puissance de calcul et capacités de stockage sont pratiquement illimitées puisque toutes les ressources de la grille peuvent être mobilisées en cas de besoin. Elle permet de mettre sans effort en production intensive une application développée localement, et de mieux partager les ressources disponibles (dans les centres de calcul et dans les laboratoires ou bien dans les différents sites d'une entreprise).

Deux éléments sont indispensables pour qu'une grille soit réalisable : des réseaux à très haut débit sur de longues distances afin de disposer d'une infrastructure réseau sous-jacente suffisamment performante et une capacité à gérer la qualité de service afin de pouvoir garantir aux applications la disponibilité du débit qui leur est nécessaire. L'évolution des technologies de communication le rend aujourd'hui possible. Dans trois grands domaines - le calcul intensif, la visualisation, les grandes bases de données - cette nouvelle donne est susceptible de modifier en profondeur la problématique des moyens de calcul.

Les ressources en matériel - nœuds de la grille (centres de calcul, ordinateurs des laboratoires...) et réseau - existent déjà en grande partie. Ce qui reste à construire, c'est toute l'infrastructure logicielle sur laquelle repose la grille. Cette infrastructure comprend, entre autres, l'identification et la sécurité, les logiciels d'arbitrage de ressources, de suivi des applications, de garantie de qualité, l'interface utilisateur. La sécurité et l'identification, en particulier, sont des problèmes fondamentaux et fort complexes qui conditionnent également tout l'avenir du commerce électronique.

Le CNRS est déjà impliqué dans le développement et réalisation de grilles de calcul à travers l'IDRIS, son centre national de ressources informatiques pour l'ensemble de la recherche de base. En particulier, un partenariat européen (projet EUROGRID) entre ce centre de ressources et d'autres centres nationaux (notamment en Allemagne et en Angleterre) se propose de mettre en œuvre des grilles de calcul à travers les frontières nationales, au bénéfice de certaines disciplines dont la coopération européenne est particulièrement bien structurée, et de faire collaborer plus étroitement de très gros calculateurs entre eux pour optimiser leur efficacité.
Le CERN, laboratoire européen de physique des particules, a décidé de baser l'architecture de calcul envisagée pour ses futures expériences auprès du nouveau collisionneur LHC sur la notion de grille. La spécificité de ce projet, appelé DATA-GRID (Research and technology development for an international Data-grid) tient au volume très important de données - 100 000 tera-octets soit 100 millions de milliards d'octets, contre 10 tera-octets aujourd'hui - qui entrera progressivement en jeu, et à la puissance de calcul nécessaire pour les traiter.

L'implication du CNRS dans DATA-GRID se fait à deux niveaux :
o L'IN2P3 - Institut national de physique nucléaire et de physique des particules - , en partenariat avec le DAPNIA (département d'astrophysique, physique nucléaire, physique des particules et instrumentation associée du CEA) s'est naturellement impliqué dans le projet piloté par le CERN. Sa contribution principale portera sur l'étude de la pertinence du modèle pour les besoins propres de la physique des hautes énergies mais aussi sur la fourniture de plates-formes de tests à grande échelle pour l'ensemble du projet. Le Centre de calcul de l'IN2P3 à Lyon sera ainsi un des nœuds importants de la future grille.
o Le CNRS va élargir la base d'applications de DATA-GRID en étudiant l'impact de la notion de grille dans d'autres disciplines. Plusieurs domaines dans les différents départements potentiellement intéressés par cette nouvelle approche ont ainsi été identifiés : traitement des données satellites, bio-informatique, étude du génome, climatologie, imagerie médicale, base de données documentaires, programmation et calcul parallèle.

Par ailleurs, il apportera sa compétence en matière de réseaux à haut débit et de réseaux internationaux et sa liaison avec Renater, ainsi que sur les questions de sécurité et de contrôle d'accès aux ressources. Un partenariat pourrait également s'instaurer avec l'Institut de recherche en informatique et en automatique (INRIA). Une synergie régionale sera créée dans la région Rhône-Alpes avec la présence notamment du centre de calcul de l'IN2P3 à Lyon, du laboratoire de l'Unité des Réseaux du CNRS (UREC) à Grenoble et la proximité du CERN à Genève.
DATA-GRID regroupe une dizaine de pays européens et également un centre de calcul en physique des particules américain. Plusieurs projets de grille de calcul à grande échelle sont par ailleurs en gestation aux Etats-Unis. En Europe, les projets nationaux également à l'étude en Grande-Bretagne et en Italie se sont associés aux projets décrits ci-dessus.
A la suite des encouragements de la Communauté européenne, une demande de financement conséquente lui sera adressée très prochainement pour les projets DATA-GRID et EUROGRID. Des demandes seront également déposées dans le cadre des appels d'offre du ministère (Réseau National de Recherche en Télécommunications (RNRT) et le tout nouveau Réseau National de Technologies Logicielles (RNTL) )

En dehors de son utilité dans le domaine scientifique, la grille de calcul aura sans aucun doute, des retombées industrielles ou commerciales :
o Les industriels seront impliqués dans le développement des logiciels indispensables à la réalisation de cette grille
o Les entreprises qui ont des besoins de calcul importants et des réseaux privés pourront utiliser des grilles internes
o Il sera possible de fournir à la demande des ressources informatiques (calcul, stockage, applications...) à des sociétés ayant des besoins importants mais ne souhaitant pas investir dans des centres de calcul ou de stockage privés.

Contact Institut national de physique nucléaire et corpusculaire IN2P3 / CNRS :
Geneviève EDELHEIT
Tél : 01 44 96 47 60
Mél : genevieve.edelheit@cnrs-dir.fr

Contact bureau de presse du CNRS :
Stéphanie BIA
Tél : 01 44 96 43 09
Mél : stephanie.bia@cnrs-dir.fr

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