Technische casestudy CERN - de Europese organisatie voor nucleair onderzoek

Transcriptie

1 Technische casestudy CERN - de Europese organisatie voor nucleair onderzoek Hoe CERN natuurkundigen helpt bij het ontsluiten van de geheimen van het universum door voor cruciale activiteiten gebruik te maken van Oracle-databases en NetAppstorage. Data wijzen de weg naar kennis en ontdekkingen De natuurkundigen van CERN proberen onze kennis over de wereld te vergroten en de geheimen van het universum te doorgronden door de grenzen van de wetenschap te verleggen. De wetenschappelijke medewerkers van CERN worden gedreven door nieuwsgierigheid en honger naar kennis. Ze voeren fundamenteel onderzoek uit en verwerken grote hoeveelheden data op hun zoektocht naar aanwijzingen die ons kunnen vertellen hoe het universum 'werkt'. Dat wil echter niet zeggen dat het onderzoek bij CERN geen praktisch nut kan hebben, integendeel: vaak leidt het tot revolutionaire toepassingen in het leven van alledag. In 1989 bijvoorbeeld bedacht Tim Berners Lee, een geleerde bij CERN, het World Wide Web. Internet was oorspronkelijk bedoeld om tegemoet te komen aan de behoefte van natuurkundigen over de hele wereld om gegevens over deeltjes met hoge energie uit te wisselen via een computernetwerk. CERN was ook de plaats waar Bent Stumpe en zijn collega's in 1973 het capacitieve aanraakscherm ontwikkelden, dat voor het eerst werd toegepast in de regelkamer van de SPSdeeltjesversneller van CERN. Deze innovaties (in zekere zin slechts nevenproducten van het nucleaire onderzoek) hebben de moderne communicatie ingrijpend veranderd. Het werk bij CERN De wetenschappers bij CERN zoeken niet alleen naar antwoorden op fundamentele vragen over het universum. Wat ze ook doen, is: Wereldwijde samenwerking stimuleren en landen verenigen door wetenschap te bedrijven. Onderwijs geven, personeelsopleidingen voor gevorderden aanbieden en het enthousiasme voor natuurkunde bij de volgende generatie fysici stimuleren. De grenzen van de technologie verleggen en samenwerken met het bedrijfsleven om nieuwe technologieën te ontwikkelen. Bedrijven met oplossingen van NetApp doen meer met minder.

2 Onderzoek doen naar de bouwstenen van het universum CERN omvat faciliteiten voor fundamenteel onderzoek naar de bouwstenen van het universum die tot de meest geavanceerde ter wereld behoren. Hiertoe behoren onder meer deeltjesversnellers en gespecialiseerde apparaten waarmee het bestaan van exotische vormen van materie kan worden aangetoond. Het onderzoek bij CERN kan in drie hoofdcategorieën worden onderverdeeld: De oorsprong van massa. Dit onderzoek betreft onder meer de speurtocht naar het higgsdeeltje, een hypothetisch elementair deeltje waarvan het bestaan wordt voorspeld door het standaardmodel uit de deeltjesfysica. Het higgsdeeltje behoort tot een categorie deeltjes die bosonen worden genoemd en die kunnen helpen verklaren waarom deeltjes massa hebben. Donkere materie. Het 'gedrag' van sterrenstelsels doet vermoeden dat deze meer massa hebben dan we kunnen waarnemen. Volgens nieuwe theorieën bestaat er een tegenpool voor elk bestaand deeltje in het standaardmodel. Deze supersymmetrische deeltjes zouden de deeltjes kunnen zijn die samen de zogenaamde donkere materie vormen. De oerknal. Wat gebeurde er vlak na het ontstaan van het universum? De theorie luidt dat het prille universum werd gevormd door een dicht, heet mengsel van quarks en gluonen (het quark-gluonplasma genoemd). Geleerden proberen de omstandigheden van deze fase na te bootsen zodat ze de eigenschappen van het mengsel kunnen onderzoeken. De Large Hadron Collider of grote hadronenbotser (LHC) CERN heeft een hele reeks deeltjesversnellers voortgebracht, waarbij elke volgende generatie weer krachtiger was dan de voorgaande. De nieuwste aanwinst is de Large Hadron Collider (LHC), 's werelds grootste en krachtigste deeltjesversneller. In het regelcentrum van CERN, dat in de buurt van Genève (Zwitserland) is gevestigd, zijn alle bedieningselementen voor de deeltjesversneller ondergebracht, inclusief de benodigde services en de technische infrastructuur. Onze grootste uitdaging is het opvangen van de omvang en de snelheid van de datagroei. Frédéric Hemmer Hoofd IT-afdeling CERN De LHC was in 2008 gereed en vormt een ring met een omtrek van 27 kilometer die zich 100 meter onder de grond bevindt op de grens tussen Frankrijk en Zwitserland. De ring bestaat uit een groot aantal supergeleidende magneten waarmee de energie van de deeltjes bij elke passage verder wordt opgevoerd. Twee deeltjesbundels, die zich in tegenovergestelde richting door afzonderlijke buizen binnen de LHC verplaatsen, worden in een exacte baan gehouden door middel van supergeleidende magneten. De buizen worden eerst gekoeld met vloeibare stikstof en vervolgens gevuld met vloeibaar helium, waardoor de temperatuur daalt tot onder de temperatuur van de interstellaire ruimte (circa -271 C). Op de plaatsen in de ring waar zich de deeltjesdetectoren van de LHC bevinden, laat men de bundels op elkaar botsen. Momenteel worden er bij CERN, via internationale samenwerking, vier grote experimenten uitgevoerd (waarbij elk project gebruik maakt van een eigen deeltjesversneller) voor het bestuderen van de LHC-botsingen en de eigenschappen van de materie die bij deze botsingen ontstaat. In de LHC vinden elke seconde 600 miljoen botsingen plaats, waardoor 1 miljoen gigabyte aan ruwe data per seconde worden gegenereerd. Speciale computerprogramma's verwerken deze ruwe data tot leesbare dataobjecten die vervolgens kunnen worden geanalyseerd. De huidige experimenten leveren jaarlijks meer dan 20 PB aan nieuwe data op, waarmee de geleerden bij CERN nieuwe kennis opdoen en vragen kunnen beantwoorden over fundamentele natuurwetten. De rol van de IT-afdeling De IT-afdeling van CERN beheert de ondersteunende infrastructuur voor een personeelsbestand van ongeveer 2500 medewerkers en een wereldwijde onderzoeksgemeenschap van meer dan wetenschappers en studenten, die samen 608 universiteiten en 113 nationaliteiten vertegenwoordigen. Tot de taken van de wetenschappelijke en technische medewerkers van CERN behoren het ontwerpen, bouwen en onderhouden van de deeltjesversnellers en het voorbereiden, genereren, analyseren en interpreteren van data die uit de wetenschappelijke experimenten worden verzameld. 2

3 De afdeling biedt de veeleisende wetenschappelijke gemeenschap (waartoe bijna de helft van alle deeltjesfysici ter wereld behoort) toegang tot een breed scala aan IT-diensten en data. Ze draaien aan de knop totdat die afbreekt, aldus Frédéric Hemmer, hoofd van de IT-afdeling van CERN. Maar het aanpakken van de uitdagingen waarmee onze gebruikers ons confronteren, maakt het werk hier bij CERN juist zo boeiend. We passen de IT voortdurend aan, als het moet elke week. Zo faciliteren we de samenwerking en communicatie die nodig zijn om de groeiende hoeveelheid experimentele data op te vangen. De eisen op het gebied van prestaties, schaalbaarheid en betrouwbaarheid afwegen tegen een beperkt budget De 'belangrijke' wetenschap die bij CERN wordt bedreven, houdt ook belangrijke uitdagingen op het gebied van datamanagement in. De IT moet anticiperen op de behoeften van inventieve gebruikers die experimenten uitvoeren waarvan de eisen vaak moeilijk te voorspellen zijn. Om het tempo te kunnen bijhouden, moeten Hemmer en zijn team zelf ook innovatief zijn en moeten zij snel voor efficiënte IT-oplossingen voor de onderzoeksgemeenschap van CERN kunnen zorgen. De IT-afdeling van CERN voorziet in deze functionaliteit, terwijl tegelijkertijd van haar wordt verwacht dat ze meer services aanbiedt binnen een beperkt budget en met minder of gelijkblijvende datacenter- en administratieve resources. Door zich te concentreren op de fundamentele elementen van de IT-infrastructuur, zoekt CERN binnen de beperkte financiële ruimte voortdurend naar een evenwicht tussen de technische eisen op het gebied van prestaties, betrouwbaarheid en schaalbaarheid. Binnen het IT-team is Database Services verantwoordelijk voor zowel de fundamentele database als voor de daarmee samenhangende storagetechnologie. CERN begon in 1982 gebruik te maken van Oracle-databases en -tools. Tegenwoordig wordt de technologie van Oracle overal in de organisatie gebruikt en speelt deze een cruciale rol in de regelsystemen voor deeltjesversnellers, technische en administratieve applicaties en LHC-experimenten. De technologie van Oracle voorziet in de vereiste functionaliteit, waartoe hoge beschikbaarheid, schaalbaarheid en prestaties behoren en waarbij gebruik wordt gemaakt van uitgebreide tools voor de verspreiding, de protectie en het management van data. Op het gebied van storage betreffen de basiseisen onder meer de beheerbaarheid, beschikbaarheid en schaalbaarheid die nodig zijn om te kunnen reageren op snel veranderende of onvoorspelbare vereisten. Zo kunnen zware loodionen bijvoorbeeld zeer gecompliceerde botsingen veroorzaken, waardoor het inschatten van datasnelheden geen exacte wetenschap meer is. Bij een bepaald experiment was de snelheid van de binnenkomende data vijfmaal hoger dan voorspeld. Hemmer licht de getallen toe: Data kunnen met een snelheid van wel 6 GB per seconde aankomen in ons computercentrum; dat staat gelijk aan de inhoud van twee dvd's per drie seconden. Het is onze taak ervoor te zorgen dat deze data doorlopend leesbaar en beschikbaar zijn voor de natuurkundigen. Data vormen de basis voor ons bestaan. Onze grootste uitdaging is het opvangen van de omvang en de snelheid van de datagroei. Een flexibele infrastructuur realiseren die intelligent, toekomstbestendig en oneindig schaalbaar is Het team van Hemmer moet een flexibele data-infrastructuur opzetten die: 1) voor een snelle impact kan zorgen via intelligent datamanagement; 2) voor 'toekomstbestendige' beschikbaarheid van data kan zorgen (waaronder onderbrekingsvrije upgrades) om gebruik te kunnen maken van technologische ontwikkelingen zonder dat de instrumenten van CERN en de wetenschappelijke activiteiten hoeven te worden stilgelegd; en 3) vrijwel oneindige schaalbaarheid biedt waardoor de storageprestaties en het vermogen om te groeien gelijke tred kunnen houden met de onderzoeksvereisten en databases van CERN. In 2007 koos CERN, na een openbare aanbestedingsprocedure, voor de technologie van NetApp voor de LHC-logdatabase, die is gebaseerd op een Oracle-database met toepassing van RAC-technologie (Real Application Clusters). Sindsdien heeft CERN haar volledige Oracle-infrastructuur ondergebracht bij NetApp en momenteel wordt 99% van alle Oracle-data bewaard op oplossingen van NetApp. Dankzij de lage instapkosten van NetApp met lineair schaalbare prestaties en capaciteit is CERN in staat om haar storage uit te breiden in hetzelfde tempo als de toenemende onderzoekseisen. 3

4 Eric Grancher, Database Services Architect bij CERN IT, zegt dat NetApp voor de functionaliteit zorgt die nodig is voor de Oracle-omgeving: De certificatie van NetApp met Oracle RAC via NFS is een waardevol bedrijfsmiddel. NetApp biedt ook specifieke functionaliteit, waaronder 10 GbE-ondersteuning (10-Gigabit Ethernet), snapshots en klonen met een geringe impact, de mogelijkheid om de vereiste prestaties en capaciteit te bieden tegen een betaalbare prijs (met behulp van intelligente caching van NetApp Flash Cache met SATA-schijven met hoge capaciteit), ondersteuning van grote bestanden (tot 16 TB) en, het meest recent, Data ONTAP in Cluster-Mode voor een efficiëntere datamobiliteit. Dankzij Data ONTAP Cluster-Mode kunnen we data verplaatsen (voor de verdeling van workloads, voor het verplaatsen van minder gebruikte of inactieve data naar goedkope drives of voor technische updates) zonder dat we de applicatie hoeven stil te leggen. Oracle op NetApp in de hele organisatie Momenteel draaien er bijna 100 Oracle-databases op storage van NetApp. De IT-afdeling van CERN biedt Oracle-services voor: Regeling van de LHC en logactiviteiten Online experimenten Offline experimenten Administratie (onder meer loonadministratie) Technische diensten Grancher benadrukt de cruciale rol die de Oracle-databases die op NetApp draaien, voor CERN vervullen: Onze 'Oracle op NetApp'-infrastructuur ondersteunt zowel de natuurkundige als de zakelijke activiteiten bij CERN. CERN gebruikt de Oracle-databases om de LHC online te houden en om de beschikbaarheid van onze administratieve databases te garanderen. Als deze systemen uitvallen, heeft dat gevolgen voor de werkzaamheden van honderden medewerkers. Een van de belangrijkste beslissingen die we hebben genomen bij het bouwen van een zeer betrouwbare infrastructuur, was te kiezen voor een storagesysteem waarop we kunnen vertrouwen en dat eenvoudig te beheren is, en om de configuratie daarna laag voor laag uit te breiden. We besteden veel zorg aan onze storage omdat het een stabiele basis biedt waarop database- en applicatieservices worden gebaseerd. Streams Streams IT-/databasegroep Experimenten met online databases Experimenten met offline databases Tier 1-centers CASTOR (CERN Advanced STORage Manager) Datagroei Ruwe data LHC-experimenten Middleware LHC-activiteiten Deeltjesversnellers ACC Administratieve, IT- en technische databases Afbeelding 1) De LHC en experimentele activiteiten van CERN. 4

5 Voldoen aan de technische uitdagingen van een superschaalomgeving De IT-infrastructuurservices bij CERN moeten doorlopend beschikbaar en 'superschaalbaar' zijn om het hoge tempo van de datagroei te kunnen bijhouden. CERN is ononderbroken actief, oftewel: hoe houden we de LHC online? Als er bij het ontvangen of beheren van data een probleem optreedt, kan dit het hele systeem stilleggen, waarbij de deeltjesbundel in de LHC wegvalt. De krachtige hulpmiddelen waarmee de LHC wordt bewaakt en geregeld, zijn gebaseerd op Oracle-databases die werken binnen een data-infrastructuur van NetApp. Regeldatabase (ACCCON). In deze database zijn de instellingen en bedieningselementen van de deeltjesversneller opgeslagen. De operators van CERN bewaken de deeltjesversneller ononderbroken, waarbij ze de benodigde configuratiewijzigingen invoeren via schermen in de regelkamer. Zelfs als deze database maar een paar minuten zou uitvallen, zouden de operators de versneller niet meer kunnen bedienen en zouden ze de bundel moeten laten 'wegvallen' (dat wil zeggen: de bundel terugtrekken in enorme blokken van grafiet om de energie van de bundel te verstrooien) om de LHC te beschermen, die miljarden euro's heeft gekost. Door te hoge temperaturen bijvoorbeeld zouden de magneten, waarvan sommige een miljoen dollar per stuk kosten, kunnen worden beschadigd. De ingewikkelde reparaties zouden de LHC voor weken of zelfs maanden onbruikbaar kunnen maken. Logdatabase (ACCLOG). In deze database worden de data opgeslagen die afkomstig zijn van duizenden sensoren in de LHC, waarbij de statusmeldingen van duizenden magneten en van alle bewegende onderdelen (waaronder collimatoren, die de bundels beschermen door uit hun baan geraakte deeltjes af te vangen) in een logboek worden vastgelegd. Deze grootste en snelst groeiende Oracle-database bij CERN bevat momenteel zo'n 4,1 biljoen datarijen (126 TB) en omdat deze ook kalibratiedata bevatten, is het essentieel om de LHC online te houden. Een speld vinden in 20 miljoen hooibergen Een andere belangrijke uitdaging bij het toegang bieden tot de enorme hoeveelheden experimentele data bij CERN, is om ervoor te zorgen dat de indexdatabases van Oracle voldoende presteren. Oracle-databases die op NetApp draaien, beheren het metadatasysteem dat toegang biedt tot de ruwe onderzoeksdata die in platte bestanden worden opgeslagen in het hiërarchisch storagemanagementsysteem genaamd CASTOR (CERN Advanced STORage manager). De capaciteit van de diskfarms en tapesilo's van CASTOR bedraagt momenteel 40 PB. Elk jaar dat de LHC in bedrijf is, verzamelen de vier gigantische detectoren die biljoenen botsingen tussen elementaire deeltjes observeren, meer dan 10 miljoen gigabyte aan data, wat gelijk staat aan de inhoud van ongeveer twintig miljoen cd-roms. Bij de huidige registratiesnelheid genereren de natuurkundige experimenten bij CERN meer dan 20 PB aan nieuwe data per jaar, die door de Oracle-databases moeten worden beheerd. Dankzij de vorderingen bij CERN in het analyseren van grote hoeveelheden data kunnen onderzoekers deze enorme datasets maximaal benutten. Uiteindelijk zullen deze toepassingen hun weg naar het bedrijfsleven vinden, waar voorspellende analyses tot betere bedrijfsresultaten zullen leiden. 5

6 Het tempo bijhouden De IT-afdeling van CERN moet er ook voor zorgen dat de database- en storagesystemen de explosieve datagroei kunnen bijhouden. NetApp heeft de capaciteit van de Oracle-databases bij CERN uitgebreid tot 901 TB, en het databasepersoneel van CERN verwacht dat de capaciteitseisen snel zullen blijven groeien. Naar verwachting zullen de databases van de deeltjesversnellers elk jaar met 50 TB groeien. Zo'n snelle groei is alleen mogelijk als de database- en storagetechnologie bij CERN buitengewoon schaalbaar en efficiënt blijft. Sleuteltechnologieën zorgen voor het evenwicht in Oracle-omgevingen Volgens Grancher stellen de op NetApp gebaseerde Oracle-databases het Database Services-team in staat om de eisen die aan efficiency worden gesteld, in evenwicht te brengen met de benodigde stabiliteit, prestaties en schaalbaarheid. Hij noemt de belangrijkste functionaliteit: 10 GbE biedt een bekend groeipad naar een grotere bandbreedte én de kostenefficiency van een technologie die brede ingang heeft gevonden. Door 10 GbE te benutten, kan CERN dezelfde switches en netwerkcomponenten gebruiken als de rest van het lab. Dit betekent dat CERN IT de kosten kan beperken door het beheer over te dragen aan het netwerkteam, dat in zijn huidige omvang al in staat is om doorlopend voor management en ondersteuning te zorgen. Oracle Direct NFS (dnfs) voorziet in meerdere trajecten naar storage. Deze technologie draagt bij aan de schaalbaarheid en, omdat hierbij geen gebruik hoeft te worden gemaakt van het serverbesturingssysteem, maakt het mogelijk de prestaties van traditionele NFS te verdubbelen. Wat minstens zo belangrijk is: dnfs maakt Oracle via NFS (dat al eenvoudig was) nóg veel eenvoudiger. Het IT-personeel van CERN hoeft zich niet bezig te houden met het configureren van NFS omdat Oracle de NFS-verzoeken rechtstreeks vanuit de database genereert. De combinatie van SATA en NetApp Flash Cache-software maakt prestaties mogelijk die vergelijkbaar zijn met FC-drives, maar tegen een veel lagere prijs. Een FC-oplossing zou te duur zijn met het oog op de prestatie-eisen en groeisnelheden die bij CERN gelden. NetApp FlexClone -software biedt de mogelijkheid om efficiënt tijdelijke, overschrijfbare kopieën te maken. CERN had behoefte aan ruimtebesparende Snapshot -kopieën en overschrijfbare kopieën van grote databases, maar moest er ook zeker van kunnen zijn dat de prestaties niet nadelig zouden worden beïnvloed door het replicatieproces. In de aanbesteding van CERN werd de maximale impact vermeld die het maken van een bepaald aantal Snapshotkopieën op een bepaalde workload mocht hebben. 6

7 NetApp Data ONTAP 8, dat in Cluster-Mode werkt, maakt het mogelijk om de hoogste applicatieprestaties en storage-efficiency te behouden door storage toe te voegen en data te verplaatsen zonder onderbreking van de werkzaamheden. Bij CERN kan geen enkele applicatie worden stilgelegd, zodat de infrastructuur ononderbroken beschikbaarheid moet bieden zonder dat upgrades en andere administratieve activiteiten worden onderbroken. Volgens Grancher werkt Cluster-Mode uitstekend met Oracle via NFS en geeft het CERN de benodigde flexibiliteit. Hoe NetApp een rol speelde in de onderzoeksmissie van CERN Hemmer stelt dat de meest succesvolle technologische toepassingen alleen mogelijk zijn als er sprake is van een hechte samenwerking. We verwachten van onze leveranciers dat ze innovatief en proactief zijn, zodat we onze rendabiliteit en de benutting van onze resources kunnen verhogen. Grancher geeft een voorbeeld: Vanwege de snelle groei van de logdatabase van de LHC (zo'n 50 TB per jaar) waren we op zoek naar een alternatief voor onze kostbare FC-oplossing. Door over te stappen op SATA hadden we onze capaciteit kunnen verhogen en de kosten kunnen verlagen, maar de prestaties zouden waarschijnlijk zijn teruggelopen. NetApp stelde voor om Flash Cache te gebruiken, waardoor de prestaties konden worden gehandhaafd. Oracle RACdatabases Storage Interconnect Netapp FASstoragesystemen NetAppdiskshelves Afbeelding 2) Op NAS gebaseerde storage-infrastructuur bij CERN Oracle Database 11g beter maken Als lid van het Oak Table-netwerk voor Oracle-wetenschappers begrijpt en onderstreept Grancher hoe belangrijk het is om een storagebasis te implementeren die de databaseomgeving verbetert. NetApp levert één geïntegreerd platform voor een flexibele data-infrastructuur met de volgende kenmerken: Intelligent. Dankzij het eenvoudige beheer kan het IT-team van CERN snel een infrastructuur opzetten om het onderzoek te ondersteunen. Zo gebruikt CERN bijvoorbeeld virtuele volumes van NetApp FlexVol om de provisioning te vereenvoudigen en hoge efficiency te realiseren via volumes met thinprovisioning. De OnCommand -managementsoftware van NetApp zorgt voor automatisering waarmee het aantal menselijke fouten wordt teruggedrongen. Grancher: De 'Oracle via NFS naar NetApp'-storage heeft ertoe geleid dat we data eenvoudiger kunnen raadplegen en beheren. In de tijd die ons databaseteam bespaart, kunnen we meer services aanbieden aan meer gebruikers. NetApp heeft slimme tools, en we maken hier optimaal gebruik van. 7

8 Grancher kwalificeert de Oracle VM-servervirtualisatie op NFS als eenvoudig, uitbreidbaar en stabiel. In samenwerking met Oracle heeft NetApp een Storage Connect-plug-in voor Oracle VM 3.0 ontwikkeld. De plug-in vereenvoudigt en centraliseert het management van Oracle-databases en applicatieomgevingen door het integreren van geavanceerde storagefunctionaliteit van NetApp (zoals deduplicatie en thin-provisioning) met Oracle VM 3.0. CERN heeft nooit te kampen gehad met uitval van SATAschijven. Bij de overstap van FC SAN naar SATA NAS konden we ervoor zorgen dat het betrouwbaarheidsniveau exact gelijk bleef. Eric Grancher Database Services Architect CERN De technologie van NetApp maakt ook meer efficiënte dataprotectie en recoverability mogelijk. Dankzij NetApp kan CERN data beschermen zonder dat data moeten worden gedupliceerd, voorzien in meervoudig te gebruiken datasets zonder kopieën te maken en kan men dubbele datakopieën elimineren. "Zonder de SnapRestore -technologie van NetApp zouden we weken nodig hebben om één Oracle-database van meerdere terabytes terug te halen, aldus Grancher. NetApp zorgt er ook voor dat de grootte van de database irrelevant is: we kunnen een database van 1 tot 10 terabyte binnen seconden kopiëren en binnen een paar minuten of enkele uren terugzetten. Vroeger kostte het 28 dagen om een Oracle-database van 100 TB terug te zetten; nu kan dat binnen een kwartier. Door de SnapRestore-technologie te combineren met Oracle Real Application Testing, kunnen we een workload snel herhalen voor testdoeleinden. Immortal (toekomstbestendig). De stabiliteit van storage is van groot belang voor de stabiliteit van de workloads op de databases van CERN. Dankzij de RAID-DP -technologie van NetApp, redundante componenten en configuraties van controllerparen met hoge beschikbaarheid en de nieuwste Data ONTAP Cluster-Mode-functionaliteit, kan CERN een storagebasis samenstellen waarin uitvaltijden en dataverlies tot het verleden behoren. Grancher wijst erop dat de technologie van NetApp ertoe heeft bijgedragen dat CERN de Oracle-databaseoplossingen zonder uitvaltijd kon opschalen: De SATA-drives bij CERN zijn geen moment buiten gebruik geweest. Bij de overstap van FC SAN naar SATA NAS konden we ervoor zorgen dat het betrouwbaarheidsniveau exact gelijk bleef. Sinds de eerste implementatie van storage van NetApp in 2007 heeft CERN geen enkel datablok verloren. We blijven het belang hiervan benadrukken want wanneer de databases van CERN uitvallen, staat de deeltjesversneller ook stil. Infinite (oneindig schaalbaar). Dankzij NetApp kan de IT-afdeling van CERN op betaalwijze wijze presteren. Toen op FC gebaseerde storage financieel niet langer haalbaar was vanwege de capaciteitseisen van grootschalige Oracledatabases, kon CERN de meer betaalbare SATA-drives combineren met NetApp Flash Cache. Zo was de vereiste capaciteit gewaarborgd zonder dat de prestaties terugliepen. Grancher: Door Flash Cache samen met SATA te gebruiken, halen we IOPS via Ethernet, wat te vergelijken is met de prestaties van 250 schijven. Als een groot deel van de workload binnen de cache past, kan de reactietijd worden verkort tot milliseconden, vergeleken met de 10 tot 15 milliseconden die de norm zouden zijn bij het gebruik van alleen SATA. We beschikken ook over de flexibiliteit om aan te geven wat er in de cache moet worden opgeslagen (we slaan bijvoorbeeld geen herhalingslogs in het archief op) en de cache past zich automatisch aan de workloads aan. Dat spaart tijd en dringt het aantal fouten terug. Met het oog op de snelheid en omvang van de datagroei bij CERN zijn schaalbare storagecapaciteit en prestaties cruciaal. Grancher vertelt: CERN lijkt in veel opzichten op elke andere organisatie die een OLTP of een grote dataomgeving beheert. Onze IT-infrastructuur moet adaptief, betrouwbaar, schaalbaar en efficiënt zijn, en ons personeel moet proactief technologieën kunnen integreren en doelmatig gebruik kunnen maken van beperkte resources, zelfs bij een explosieve datagroei. Dankzij onder meer de lage instapkosten en storage-uitbreiding op het laatste moment heeft NetApp het voor ons mogelijk gemaakt om onze storage-infrastructuur te laten groeien in hetzelfde tempo als onze data- en onderzoekseisen. Technologieën voor storage-efficiency helpen CERN ook bij het onbeperkt bewaren van data. Hemmer: Data die in ons computercentrum binnenkomen, moeten permanent worden opgeslagen. Wetenschappers willen toegang hebben tot data, ook jaren nadat deze zijn verzameld, dus gooien we nooit data weg. 8

9 Een betrouwbare en uitbreidbare basis voor onderzoek Over de grote impact die de Oracle-op-NetApp-infrastructuur heeft, zegt Grancher: Wat ons Database Services-team bijzonder waardeert is dat ze iets stabiels kunnen opzetten, een architectuur die tot de gewenste resultaten leidt en die geen eenmalige oplossing is maar een stabiele basis vormt waarop kan worden voortgebouwd. Onze klanten (de wereldwijde gemeenschap van natuurkundigen, studenten en medewerkers die aan CERN zijn verbonden) kunnen op deze infrastructuur rekenen als een databron die hechte samenwerking en snel reageren mogelijk maakt. Storagegebruik: 75% Personeel: 15% meer databases bij gelijkblijvend personeelsbestand. IT-voetafdruk: 2 minder ruimte, energie en koeling nodig (SATA versus SAS) Hemmer voegt hieraan toe: We hebben spontane complimenten ontvangen van wetenschappers die enthousiast waren over de manier waarop onze computerinfrastructuur heeft bijgedragen aan het behalen van natuurkundige resultaten. Door natuurkundigen de gereedschappen en data aan te bieden die ze nodig hebben voor hun onderzoek, helpen we hen in het realiseren van doorbraken en het doen van ontdekkingen waarvan de impact tot ver buiten onze organisatie voelbaar zal zijn. 9

10 Over CERN CERN, de Europese organisatie voor nucleair onderzoek, is een van 's werelds grootste en meest gerespecteerde centra voor wetenschappelijk onderzoek. Hier wordt fundamentele natuurkunde bestudeerd om uit te zoeken waar het universum uit bestaat en hoe het werkt. Bij CERN worden de grootste en meest complexe wetenschappelijke instrumenten ter wereld gebruikt om de basiscomponenten van materie te bestuderen: de elementaire deeltjes. Door te bestuderen wat er gebeurt als deze deeltjes botsen, komen natuurkundigen meer te weten over de natuurwetten. Het CERN-laboratorium is opgericht in 1954 en ligt op de grens tussen Frankrijk en Zwitserland, nabij Genève in Zwitserland. Het was een van de eerste gezamenlijke projecten in Europa en er werken nu 20 lidstaten aan mee. Over NetApp NetApp biedt innovatieve oplossingen voor storage- en datamanagement, die u helpen om buitengewone bedrijfsdoorbraken en kostenbesparingen te realiseren. Ontdek onze passie om uw bedrijf vooruit te helpen. Go further, faster op Go further, faster Belangrijkste producten en technologieën NetApp FAS-storagesystemen DS4243-diskshelves 3 TB SATA, 2 TB SATA 512 GB Flash Cache Data ONTAP 8 FlexVol FlexClone Snapshot-technologie SnapRestore OnCommand-software Thin-provisioning Grote aggregaten NVRAM NFS/CIFS Oracle Oracle Database 11g Enterprise Edition met Real Application Clusters Technology en opties voor partitionering Oracle Direct NFS Oracle Streams Oracle VM Overig HP ProCurve 10 Gb/s Ethernetswitches IBM Tivoli TSM-tapesysteem en TDPO-bibliotheek Servers van meerdere leveranciers, alle uitgerust met 10 Gb Ethernet 2012 NetApp, Inc. Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit document mag worden gereproduceerd zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van NetApp, Inc. Specificaties kunnen zonder aankondiging worden gewijzigd. NetApp, het NetApp-logo, Go further, faster, Data ONTAP, FlexClone, FlexVol, OnCommand, RAID-DP, SnapRestore en Snapshot zijn handelsmerken of gedeponeerde handelsmerken van NetApp, Inc. in de Verenigde Staten en/of andere landen. Alle overige merken of producten zijn handelsmerken of gedeponeerde handelsmerken van hun respectieve eigenaren en dienen als zodanig te worden behandeld. NA A4-nlNL