Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сеть энергетических наук
Логотип ESnet
СокращениеESnet
Формирование1986 г.
Обслуживаемый регион Соединенные Штаты
Веб-сайтwww .es .net
Карта ESnet
Подключение ESnet к Европе

Сеть энергетических наук ( ESnet ) - это высокоскоростная компьютерная сеть, обслуживающая ученых Министерства энергетики США (DOE) и их сотрудников по всему миру. Он управляется персоналом Национальной лаборатории Лоуренса Беркли .

К этой сети напрямую подключено более 40 лабораторий и исследовательских центров Управления науки Министерства энергетики США . Сеть ESnet также соединяется с более чем 140 другими исследовательскими и коммерческими сетями, что позволяет исследователям DOE сотрудничать с учеными всего мира.

Обзор [ править ]

Сеть энергетических наук (ESnet) - это высокопроизводительный сетевой пользовательский объект Управления науки, обеспечивающий высоконадежные возможности передачи данных, оптимизированные для требований крупномасштабной науки. По сути, ESnet - это кровеносная система, которая выполняет научную миссию Министерства энергетики. ESnet находится под управлением Программы перспективных научных исследований в области вычислительной техники [1], а управление и управление ею осуществляет Подразделение научных сетей в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

ESnet соединяет национальную лабораторную систему Министерства энергетики, десятки других сайтов Министерства энергетики и около 200 исследовательских и коммерческих сетей по всему миру, что позволяет десяткам тысяч ученых в лабораториях Министерства энергетики и академических учреждениях по всей стране передавать огромные потоки данных и получать доступ к удаленным исследовательским ресурсам. в настоящее время. ESnet существует для предоставления специализированной сетевой инфраструктуры и услуг, необходимых национальным лабораториям, крупным научным сообществам и исследовательскому сообществу Министерства энергетики. ESnet обеспечивает широкополосные и надежные соединения, которые позволяют многим тысячам ученых страны совместно решать некоторые из наиболее важных мировых научных проблем, включая энергетику, бионауки, материалы и происхождение Вселенной.

ESnet была образована в 1986 году, объединив действия более ранних сетевых проектов Министерства энергетики США, известных как HEPnet (для физики высоких энергий ) и MFEnet (для исследований в области магнитной термоядерной энергии ). [2] В течение многих лет расширяясь в наземных регионах США, в декабре 2014 года ESnet развернула три канала 100 Гбит / с и одно соединение 40 Гбит / с между США и Европой для улучшения совместных исследований.

С 1990 по 2019 год средний трафик ESnet увеличивался в 10 раз каждые 47 месяцев. [3] К 2005 году базовая сеть использовала пакетную передачу по каналам SONET со скоростью 10 Гбит / с. [4] В 2009 году ESnet получил 62 миллиона долларов в рамках Закона об исследованиях и восстановлении США (ARRA) от Управления науки Министерства энергетики для инвестирования в инфраструктуру нового поколения, чтобы обеспечить необходимую поддержку исследований в эту новую эру данных. -интенсивная наука. После трех лет планирования и развертывания ESnet5 - сеть пятого поколения ESnet - была запущена в ноябре 2012 года. Новая сеть обеспечила немедленное десятикратное увеличение пропускной способности исследовательских центров Министерства энергетики по той же цене, что и обеспечение соединений 10G.- с возможностью масштабирования в 44 раза по сравнению с текущей емкостью. ESnet в настоящее время работает над обновлением следующего поколения под названием ESnet6 .

Текущая конфигурация сети (ESnet 5) [ править ]

В октябре 2011 года ESnet развернула свою магистральную сеть 100 Гбит / с, известную внутри компании как ESnet 5. Эта сеть является самой быстрой в мире научной сетью, обслуживающей всю национальную лабораторную систему Министерства энергетики, его суперкомпьютерные центры и основные научные инструменты со скоростью 10 раз быстрее, чем сеть предыдущего поколения ESnet.

ESnet стала партнером Internet2, сети, которая соединяет американские университеты и исследовательские институты, для развертывания своей сети 100 Гбит / с на новой, хорошо масштабируемой оптической инфраструктуре, которую обе организации совместно используют в интересах своих сообществ.

В 2009 году проект был профинансирован за счет средств Закона о восстановлении и реинвестировании Америки в размере 62 миллионов долларов. Сеть Гбит / с, называемая Advanced Networking Initiative, была проектом для удовлетворения растущих потребностей в данных между суперкомпьютерами DOE. В декабре 2014 года ESnet расширил сферу своей деятельности, развернув четыре новых высокоскоростных трансатлантических канала, предоставив исследователям из национальных лабораторий и университетов Америки сверхбыстрый доступ к научным данным с Большого адронного коллайдера (LHC) и других исследовательских центров в Европе. Трансатлантическое расширение ESnet обеспечивает общую пропускную способность 340 гигабит в секунду (Гбит / с) и обслуживает десятки научных сотрудников. Чтобы максимально повысить отказоустойчивость новой инфраструктуры, оборудование ESnet в Европе будет подключено к выделенным каналам со скоростью 100 Гбит / с от панъевропейской сетевой организации GÉANT.Новые трансатлантические связи основываются на успехе американской сети LHCNet, совместной работы Калифорнийского технологического института и ЦЕРН под руководством Харви Ньюмана из Калифорнийского технологического института.

ESnet6 [ править ]

Научное сообщество сталкивается с растущей проблемой: резкое увеличение объемов данных. Телескопы сканируют Вселенную с большей точностью. Суперкомпьютеры моделируют научные явления с более высоким разрешением. Датчики и детекторы собирают экспериментальные результаты с большей чувствительностью и скоростью. Сеть нового поколения ESnet, ESnet6, предназначена для помощи исследовательскому сообществу Министерства энергетики США в этом «потоке данных», предоставляя им большую пропускную способность, большую гибкость и более быструю передачу данных.

ESnet6, который планируется завершить в 2023 году, будет иметь полностью новую программную структуру сети, которая расширяет возможности быстрого изобретения, тестирования и развертывания новых инноваций. В дизайн входят:

  • На выделенной магистрали оптоволоконного кабеля ESnet развернуто новейшее оптическое, базовое и периферийное оборудование.
  • Масштабируемая архитектура ядра коммутации в сочетании с программируемыми сервисами для облегчения высокоскоростного перемещения данных
  • Оптические каналы от 100 до 400 Гбит / с, потенциальная пропускная способность до восьми раз выше, чем у ESnet5
  • Сервисы, которые контролируют и измеряют сеть 24/7/365, чтобы гарантировать, что она работает с максимальной производительностью, и
  • Расширенные возможности кибербезопасности для защиты сети, поддержки подключенных сайтов и защиты устройств в случае кибератаки.

ESnet6 представляет собой трансформационное изменение пропускной способности, отказоустойчивости и гибкости сети, которое принесет ощутимые выгоды для миссии Министерства энергетики, включая эксафлопс. ESnet, ведущая научная сеть передачи данных в мире, продолжит поддерживать эффективное сотрудничество и постоянный доступ к данным, вычислениям и экспериментам, тем самым внося значительный вклад в конкурентоспособность США.

Исследования и разработки [ править ]

Программы исследований и разработок ESnet включают:

  • Программно-определяемая сеть: ESnet разработала ENOS, сетевая операционная система ESnet, являющаяся прототипом архитектуры нового поколения для обработки научных рабочих процессов с большим объемом данных. Концепция «сетевой операционной системы», программного уровня, который позволяет приложениям получать информацию о сети и программировать ее для удовлетворения своих потребностей, некоторое время обсуждалась в академических кругах, но теперь кажется осуществимой с широким внедрением программно-определяемой Сетевая парадигма (SDN). Подход ENOS позволит ESnet построить более эффективные научные сети, ориентированные на приложения, и предоставить интерфейсы, данные и возможности программирования для приложений или научных виртуальных организаций, чтобы лучше организовать свои многосайтовые сложные проекты больших данных и оптимизировать использование хранилищ, вычислительных и облачных ресурсов. .
  • Научная демилитаризованная зона: шаблон проектирования сети для безопасной маршрутизации больших наборов данных вокруг институционального межсетевого экрана, разработанный ESnet и Национальным научно-вычислительным центром энергетических исследований. Как правило, демилитаризованная зона, расположенная по периметру сети, имеет собственную политику безопасности и специально предназначена для высокопроизводительных научных сервисов, обращающихся извне, - обмена данными с внешним миром. При поддержке Национального научного фонда более 100 университетов по всей стране развернули научные демилитаризованные зоны.
  • Сеть 400 Гбит / с: в 2015 году ESnet и Национальный научный вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) построили суперканал со скоростью 400 гигабит в секунду, первый в истории производственный канал 400G, который будет развернут национальным исследовательским и образовательным учреждением. сеть. Это соединение обеспечило критически важную поддержку 6000 пользователей NERSC, поскольку объект переехал из своего предыдущего местоположения в Окленде, штат Калифорния, в главный кампус Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, штат Калифорния. Команда также установила исследовательский стенд 400 Гбит / с для оценки новые инструменты и технологии, не мешая потоку производственных данных.
  • OSCARS: программное обеспечение для безопасных цепей и резервирования по требованию, разработанное в ESnet и теперь имеющее открытый исходный код для сообщества, создает многодоменные виртуальные каналы, гарантирующие сквозную передачу данных в сети. Компания OSCARS была удостоена награды R&D 100 в 2013 году.
  • perfSONAR : платформа для тестирования и измерения, обеспечивающая непрерывный мониторинг производительности многодоменной сети. ESnet является ключевым участником международного сотрудничества perfSONAR, наряду с GÉANT, Университетом Индианы и Internet2. По состоянию на 2016 год у perfSONAR было более 1600 инсталляций.

Награды и награды ESnet [ править ]

Награда за достижения в области энергетики: в мае 2015 года министр энергетики Эрнест Монис наградил сотрудников ESnet почетной наградой Министерства энергетики США за разработку OSCARS, системы безопасности по требованию и системы резервирования. Награды за заслуги перед секретарем - это высшая форма неденежного признания сотрудников отдела. Индивидуальные и командные призеры выбираются министром энергетики. [5]

Награда CENIC Innovations in Networking: Корпорация образовательных сетевых инициатив в Калифорнии (CENIC) назвала ESnet лауреатом премии 2015 Innovations in Networking Award за высокопроизводительные исследовательские приложения за свой 100-гигабитный испытательный стенд для программно-определяемых сетей (100G SDN). [6]

Медальон стандартов IEEE-SA: Майкл Беннетт, глава группы инженерных сетей ESnet, был награжден медальоном стандартов IEEE-SA за свою работу по созданию стандартов энергосбережения для устройств с подключениями Ethernet. Ожидается, что стандарты помогут сэкономить тераватты электроэнергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую, за счет автоматического переключения сетевых компонентов в энергосберегающие режимы, когда они не используются. [7] Награда R & D100: ESnet получила награду R & D100 за OSCARS (система защищенных цепей и резервирования по запросу) версии 0.6, которая была завершена и выпущена в июне 2012 года. OSCARS может автоматически создавать сквозные цепи, пересекая несколько сетей домены. [8]

10 лучших государственных ИТ-новаторов InformationWeek : второй раз за четыре года ESnet был назван одним из ведущих государственных ИТ-новаторов года по версии журнала InformationWeek Government. Журнал Ihe сослался на ESnet в связи с его новой общенациональной сетью 100 гигабит в секунду, финансируемой как Advanced Networking Initiative и запущенной в производство в ноябре 2012 года. [9]

Fierce Innovators: издание Fierce Government, посвященное правительству США, назвало группу развертывания ESnet5, которой поручено развернуть национальную сеть со скоростью 100 Гбит / с, начавшую производство в ноябре, в первый ежегодный список «Fierce 15». высшие федеральные служащие и команды, которые сделали особенно инновационные вещи. [10]

Награды Internet2 IDEA: два проекта ESnet получили награды IDEA (Internet2 Driving Exemplary Applications) в ежегодном конкурсе Internet2 2011 года для инновационных сетевых приложений, которые оказали наиболее положительное влияние и потенциал для внедрения в исследовательском и образовательном сообществе. Internet2 признал OSCARS (Защищенные каналы по требованию и систему предварительного бронирования), разработанный командой ESnet во главе с Чином Гуком, в которую входили Эвангелос Чаниотакис, Эндрю Лейк, Эрик Пуйуль и Мэри Томпсон. Партнерами по содействию были Internet2, USC ISI и DANTE. Доказательство концепции приложения MAVEN (мониторинг и визуализация энергии, потребляемой сетями) ESnet также было отмечено наградой IDEA в категории студентов. [11]

10 лучших государственных ИТ-новаторов InformationWeek : ESnet был назван одним из 10 лучших государственных ИТ-новаторов в 2009 году по версии InformationWeek за разработку и развертывание защищенных цепей и систем резервирования по требованию (OSCARS). [12]

Премия Excellence.Gov: компания ESnet была удостоена награды Excellence.Gov в 2009 году за свои достижения в использовании технологий. Премия Excellence.Gov спонсируется Группой общих интересов по сотрудничеству и трансформации Промышленного консультативного совета (IAC) и отмечает лучшие проекты федерального правительства в области информационных технологий (ИТ). [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Сеть энергетических наук (ESnet)" . Министерство энергетики США . Проверено 8 октября 2011 года .
  2. ↑ Джим Браун (19 марта 1990 г.). «Fermi Labs облегчает нехватку трафика в кампусе DECnet» . Сетевой мир . С. 1, 49 . Проверено 8 октября 2011 года .
  3. ^ Джо Burrescia (21 января 2008). «Обновление ESnet» . Презентация на Joint Techs Workshop . Архивировано из оригинала ( Microsoft PowerPoint ) 12 октября 2011 года . Проверено 8 октября 2011 года .
  4. ^ Джо Burrescia, Уильям Джонстон (19 сентября 2005). «Обновление статуса ESnet» (PDF) . Презентация на международной конференции Internet 2 . Проверено 8 октября 2011 года .
  5. ^ Джон Башор (7 мая 2015). «Министр энергетики Мониз награждает службу резервирования пропускной способности ОСКАРС ESnet» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  6. ^ Джон Башор (26 февраля 2015). «CENIC удостоил испытательный стенд ESnet 100G SDN наградой« Инновации в сети 2015 »» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  7. ^ Джон Башор (12 декабря 2013). «Премия CENIC за инновации в области сетевых технологий» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  8. ^ Джон Башор (8 июля 2013). «Служба резервирования пропускной способности ESnet по требованию получила награду R&D 100» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  9. ^ Джон Башор (9 января 2013). «ESnet снова назван одним из ведущих новаторов в правительстве» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  10. ^ Джон Башор (27 ноября 2012). «Команда развертывания ESnet5 названа« Яростными »новаторами» . ES.net . Проверено 14 июля, 2016 .
  11. ↑ Индер Монга (4 октября 2011 г.). «Сила идей: два проекта ESnet удостоены награды Internet2 IDEA Awards» . Сетевые вопросы . Проверено 14 июля, 2016 .
  12. ↑ Джон Фоли (15 сентября 2009 г.). «InformationWeek 500: 10 государственных организаций, которые понимают, что такое инновации в сфере информационных технологий» . Информационная неделя . Проверено 8 октября 2011 года .
  13. ^ Джон Башор (16 апреля 2009). «ESnet Министерства энергетики получает награду Excellence.gov 2009 за эффективное использование технологий» . newscenter.lbl.gov . Проверено 14 июля, 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Сеть энергетических наук» . Проверено 8 октября 2011 года .
  • «Портал энергетических наук»