Nuage et grille : plus de liens qu'on ne le pense

La grille et le nuage informatiques peuvent être perçus comme deux technologies distinctes : la grille étant basée sur du matériel physique et le nuage étant basé sur le concept de matériel virtuel simulé par des logiciels. Comment ces deux technologies coexistent-elles au CERN ?

 

Le Centre de calcul du CERN.

Le LHC produit des quantités astronomiques de données de physique qui doivent être stockées, distribuées et analysées. La technologie de la grille est utilisée pour le traitement de ces données et bénéficie de l’appui de nombreux centres de données à travers le globe, qui constituent la Grille de calcul mondiale pour le LHC (WLCG). Au-delà de la technologie proprement dite, la Grille représente une collaboration entre tous ces centres, qui poursuivent un but commun.

La technologie du nuage informatique utilise des techniques de virtualisation qui permettent à une machine physique de simuler plusieurs machines virtuelles. Cette technologie, utilisée à présent pour développer et déployer une large gamme de services informatiques (par exemple, Service Now, un service hébergé par le nuage), permet une excellente flexibilité opérationnelle. Ces services sont disponibles au CERN via Openstack.

« La communauté des physiciens s’intéresse à l'informatique en nuage car cette dernière permet d’étendre les services de la grille au moyen de nuages internes comme externes, explique David Foster, chef adjoint du département IT au CERN. Le fait d’organiser les services de grille en couches, par exemple avec un traitement par lot, au-dessus d’une infrastructure en nuage, est de plus en plus répandu. »

Mais que cela signifie-t-il concrètement ? Supposons que l’on ait une unité de travail et que le système trouve une machine pour effectuer ce travail. Cette dernière peut être située n’importe où sur la planète, car la grille est une collaboration entre plus de 160 centres de calcul répartis dans le monde entier. Cela étant, il est également possible d’affecter une machine virtuelle dans le nuage et d’y envoyer une image qui elle-même contient le travail à effectuer. En théorie, il est possible d’avoir des milliers de machines virtuelles dans un nuage. Il est possible de les utiliser comme s’il s’agissait de machines physiques et de leur envoyer des unités de travail sous forme d’images système. 

Le succès de l’informatique en nuage réside dans sa capacité à virtualiser des ressources informatiques. Cette virtualisation peut être réalisée au niveau des machines virtuelles de sorte qu’elles apparaissent comme de véritables ordinateurs, ou au niveau du logiciel d’application. « La création de ces instances virtuelles d’applications logicielles ou de plateformes matérielles donne l’illusion de disposer de plus de matériel physique que vous n’en avez réellement », explique David Foster.

Cette technologie de virtualisation permet d’adapter avec une grande flexibilité des logiciels à une infrastructure matérielle physique. « Il est possible de lier un ensemble de ressources en nuage à la grille et de les utiliser comme si elles étaient des machines physiques », ajoute David Foster. Cette méthode est très utile pour gérer des ressources physiques et pour optimiser l’usage des applications, selon les besoins de différentes plateformes matérielles physiques.

La nouvelle extension de l’infrastructure informatique du CERN – le centre de calcul de Budapest – permettra de doubler quasiment la capacité de calcul. Le Laboratoire tire profit des technologies en nuage pour gérer avec souplesse le centre de calcul de Meyrin et son extension comme une seule et unique infrastructure géante.

À l’heure actuelle, 1 500 machines forment l’infrastructure en nuage du CERN. L'objectif fixé pour 2015 est d’en disposer de 15 000 environ équivalant à 300 000 machines virtuelles. Avec l’ajout des nouvelles machines, 90 % du total des ressources informatiques des deux sites seront dans le nuage !

À l’instar de l’industrie, le CERN se doit d’adopter les technologies de l’informatique en nuage pour pouvoir répondre à ses besoins informatiques croissants sans charge opérationnelle supplémentaire. Les activités de grille et de nuage évolueront ensemble et se complèteront. L’intégration et le développement de ces technologies en apparence distinctes sont essentiels à la communauté des physiciens, de même qu’à l’évolution des modèles informatiques des expériences.

par Stephanie McClellan