Sorozatomban olyan embereket mutatok be, akiknek kiváló és különleges teljesítményét bárhol a világon megirigyelnék.Ők mégis itthon dolgoznak, inkognitóban, mint a szuperhősök. A szakmán kívül szinte senki sem hallott róluk, pusztán azért, mert fütyülnek a PR-jukra.
- Lineth -
Hogy a zseniket ne csak posztumusz ismerjék el.
Hernáth Szabolcs
Munkahely: MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Wigner Adatközpontja
Nem kis részben Hernáth Szabolcs érdeme, hogy a CERN (az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a részecskefizikai kutatások európai szervezete, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma, a Nagy Hadronütköztető és a World Wide Web születési helye- a szerk.) első kihelyezett telephelye, a cég számítógépes kapacitásának nagyobbik részével itt üzemel Magyarországon, Csillebércen.
(fotó: mta.hu)
Szabolccsal pestszentlőrinci kis családi házukban beszélgettem arról a hatalmas és embert próbáló munkáról, amibe három kollégájával együtt vágott bele 2011-ben:
lepipálva 33 CERN tagországot, megnyerték a kiírt tendert, majd megépítettek Csillebércen egy világszínvonalú infrastruktúrával rendelkező, nagyon fejlett informatikai rendszert.
(fotó: mta.hu)
Szabolcs minderről úgy beszél, mint az univerzum egyik legtermészetesebb dolgáról, és lehet, hogy a tudomány világát egy kicsit egyszerűbbnek is érzi, mint mondjuk két kópé fia nevelését, akik a beszélgetés közben folyamatosan tesztelik apjuk multifunkcionális képességeit. Szerencse, hogy az édesanyjuk a közelben van, és néha legalább az egyikük figyelmét el tudja vonni az apjukról. Mert Szabolcs otthon elismert sztár.
Mégis mivel foglalkoznak a CERN-ben?
A CERN nem kisebb dologra vállalkozott, mint az univerzum születésének megismerésére: az anyag természetének a lehető legmélyebb összefüggéseit akarják megérteni. Úgy is fogalmazhatnánk, hogy a CERN nagyon apró dolgokat (protonokat) próbál nagyon alaposan szemügyre venni.
Ehhez kell a Nagy Hadronütköztető, egy 27 kilométeres alagút, amelyben majdnem fénysebességre gyorsítják a szubatomi részecskéket. Ezek egymással szemben száguldva egy idő után összeütköznek. A kutatóknak az így létrejövő nagy energiasűrűségű karambol közbeni állapotok a fontosak, ezekből nyerik az új információkat.
Rendben, a protonok száguldanak, majd ütköznek. És? Hogyan lesz ebből használható adat? Az alagútban négy helyen hatalmas észlelő-berendezéseket, ún. detektorokat helyeztek el, amelyek az ütközések apró részleteit próbálják meg rögzíteni, „lefényképezni”. Amíg azonban egy átlagos telefon 5-10, egy ilyen detektor sok száz megapixellel működik, percenként több ezer felvételt rögzítve. Ez rengeteg adat, ha egy évi mennyiséget kellene CD-re írni, akkor a lemezekből épített oszlop az égig érne. Rengeteg számítógép, hálózat és tárolórendszer kell ahhoz, hogy ebből hosszú évek munkájával azt a néhány elemi eseményt, amikor tényleg egy új részecske születésének lehetünk a szemtanúi, megtalálják és kiválogassák.
Sok- sok milliárd „fotóból” kell megtalálni azt a pár darabot, amely a tudományos szempontból érdekes eseményeket tartalmazza. Így érthető, hogy ennek a hatalmas szerkezetnek a működtetése óriási számítástechnikai kapacitást igényel.
(fotó: mta.hu)
Hogy jön a képbe Magyarország?
A CERN már 2005-ben látta, hogy a technika fejlődésével párhuzamosan több megawattos létesítményük egyszerűen kevés lesz egy idő után. Sőt, nem is tudtak bővülni, hiszen így is annyi áramot fogyasztottak a gyorsító gép és a számítógépes park működtetéséhez, ami megközelítőleg két francia atomreaktor teljes kapacitását fedte le. További szabad reaktor pedig nem volt a piacon.
Ezért 2010-ben felhívást intéztek a CERN tagországaihoz egy külső helyszín létrehozására. A több éves folyamat – piackutatási és tenderdefiníciós szakasz – után végül 2011 szeptemberében egy nemzetközi tendert indítottak, meghívásos alapon. A piackutatás eredményeképpen több potenciális jelölthöz is ellátogattak, köztük a Wignerbe is. Ezután 2011 végén állítottak össze egy pályázati kiírást, a felmerült kérdések és válaszok alapján, amit a Wigner nyert meg.
A verseny nagyon éles volt, 33 meghívottból 16-an adtak be végül ajánlatot, a többiek nem tudták nullszaldós módon sem megvalósítani az elképzeléseket. Ebben a környezetben lett első a Wigner.
Az adatközpont megépítése
Szabolcs erre az időszakra úgy emlékszik, mintha tegnap történt volna. Elmondta, hogy a CERN eredendően már létező központokat keresett eszközei elhelyezésére, mint a Dataplex vagy a Dataneum. Ők is indultak a tenderen, de nem voltak versenyképesek az áraik. A Wigner viszont nem rendelkezett ekkora központtal – fejtette ki, hozzátéve, részt vettek ugyan a CERN globális hálózatában körülbelül félszázalékos kapacitással, de most a legmagasabb szinten akartak becsatlakozni. Ehhez pedig építkezni kellett.
De milyen egy adatközpont?
A nagy biztonságú adatközpont voltaképpen egy nagyon modern hűtőszekrény, amiben mindig ég a villany, és nehéz kinyitni az ajtaját.
A számítógépek Mekkája, ahol hideget és áramot kapnak, sőt azt is garantálják, hogy sosem lesz áramszünet.
Mindezt törésbiztos üvegekkel és gépfegyveres őrökkel védve.
(fotó: mta.hu)
Gyorsvonati sebesség, maximális extázis
Az adatközpont létrehozása másfél éves projekt volt. Másfél. Csupán. Csak.
El tudják képzelni, hogy a CERN tender végső tárgyalása 2012. március 9-én volt, 5 napra rá eredményt hirdettek, majd május közepéig - amikor aláírta a Wigner a kivitelezési szerződést -, tető alá kellett hozni egy támogatási szerződést az NFÜ-vel (Nemzeti Fejlesztési Ügynökség). Ugyanekkor egy 8 milliárd forintos közbeszerzést kellett összeállítani. A kivitelezés 14 hónapig tartott, ez idő alatt megépítették a géppark épületét. Az érdemi kivitelezés 2012 nyarán kezdődött, a szerződés szerint viszont januártól már szolgáltatni kellett. Így hát hiába tartott csak felénél az építkezés, még nem volt tető és folyosó, szikrák hullottak, daruk emelgettek betont és acélt – az egész közepén egy terem állt steril tisztaságban, üzemkészen várva az eszközöket, amelyek január végén meg is érkeztek. 2013 őszéig felépült teljesen a létesítmény, mind a négy gépterem. Ezt a munkát vezényelte le a Wigner csapata, Hernáth Szabolcs és három kollégája.
(fotó: mta.hu)
A team
A négyfős csapatban dolgozott Pető Gábor, aki most az adatközpont vezetője, Szabó Domokos, a létesítmény üzemeltetési főnöke és Bagó Balázs, aki a jogi, pénzügyi, gazdasági, diplomáciai feladatokat intézte. Hernáth Szabolcs IT vezető, az adatközpont helyettes vezetője. Ő a nevesített felelőse a CERN kiszolgálásával összefüggő feladatoknak, ami a tevékenység 70-80 százalékát jelenti.
(fotó: mta.hu)
Tehát elkezdett működni a dolog…
És ahogy már korábban szó volt erről, a támogatás mértéke rendkívül magas a projektben, amiért az állam közvetett hasznot vár a beruházástól.
Az egyezség szerint három gépterem elég a CERN kiszolgálására, egyet pedig azért építettek, hogy a kormányzati informatika jelentős részét kezeljék
– ezt a kapacitást a Nemzeti Infokommunikációs Szolgáltató Zrt. (NISZ) üzemelteti. Amikor valaki a mentőket tárcsázza például, akkor a riasztási rendszer informatikai része – ami az egész ország mentőinek informatikai működését irányítja – Csillebércen fut át.
És a CERN?
A Wigner adatközpont értéknövelt hosting szolgáltatást nyújt. A hagyományos hosting szolgáltatás helyszínt és infrastruktúrát biztosít ahhoz, hogy az ügyfelek számítógépeiket ott elhelyezhessék, és azok biztonságosan üzemelhessenek. Professzionális a hűtés, és kisebb az esélye egy áramszünetnek, mint otthon, de akár több személy vagy szervezet gépe is benne lehet ugyanabban a szekrényben, továbbá az üzemeltetési feladatokat is az ügyfél végzi a helyszínen. Ehhez képest az értéknövelt hosting szolgáltatásban nincsenek megosztott területek, és szinte minden, a szervereket érintő feladatot a hosting csapat végez. Ide senki más nem léphet be, csak az arra feljogosítottak.
(fotó: mta.hu)
Még a rendőrség sem
Sőt, még a nemzetbiztonság sem, anélkül, hogy előzetesen ne járnák be a diplomáciai utat. A másik különbség, hogy ez nem csupán egy hely a gépeknek. Ez egy otthon. A számítógépek törődést és figyelmet kapnak.
Olyan szolgáltatást kell nyújtani, hogy a CERN munkatársainak soha se kelljen ide jönniük azért, hogy a rendszer megbízhatóan működjön.
Piramisjáték
Hogyan is lehetne a hadronütköztető felfoghatatlanul sok adatát egyetlen helyen kielemezni? Sehogy! Ezért találták ki a computing grid modelljét.Ebben a rendszerben világszerte nagy számítóközpontok (egyetemek, kutatóintézetek) globális hálózatot alakítanak ki, és összeadják a kapacitásukat egy közös, megosztott rendszerbe, így áll össze több százezer CPU mag.
A rendszer szigorú hierarchiában működik, amiben az ún. TIER-0 központ van a csúcson. Ez az a kapacitás, amelyben a 27 kilométeres Nagy Hadronütköztetőből az adat bekerül az informatika birodalmába. Ennek a fele a Wignerben található.
(fotó: mta.hu)
Ha elfogy a kenyér
A rendszer úgy működik, mint egy virtuális pékség. A fő kenyérsütő leosztja az alatta állóknak az adagokat. Ha leég a TIER-0, senki sem kap vacsorát. Ha a sarki pékség ég le, a környék lakói még beszerezhetik az árut, legfeljebb a teherautó másik központból hozza a zsömléket.
A TIER-0 szintje alatt működik ca. 10 darab TIER-1 központ, amik nagy sávszélességgel tudnak a TIER-0 állomáshoz csatlakozni. A biztonság a legfontosabb szempont, adatnak nem szabad elvesznie! Ezért amikor egy adat rögzül a Hadronütköztetőben, akkor az azonnal két példányban mágnesszalagra íródik. Az egyik széfbe kerül – évtizedekig eláll a polcon –, a másik pedig merevlemezeken is rögzül. A CERN-ben máris szétosztják a TIER-1 központoknak, ahol kisebb csomagokba szortíroznak, válogatnak, majd megkapják az adatokat a TIER-2 központok, melyekből közel 300 létezik. Ezekben a centrumokban csak néhány száz vagy ezer komputer és processzormag áll rendelkezésre, de ez pont elég ahhoz, hogy egy szokásos 5-10 fős fizikai kutatócsoport egy adott szűk témakörrel el tudja végezni a munkáját néhány hónapos etapokban.
Kamionnyi számítógép érkezik
A CERN évről-évre több kamionnyi számítógépet küld a Wignerbe, a csapatnak pedig két hete van arra, hogy sok tucat raklapnyi gép a raktárba kerüljön, leolvassák a vonalkódokat, leltározzanak, ellenőrizzenek, beszereljék őket a helyükre, hálózatot építsenek, konfiguráljanak, kábelezzenek, megnyomják a gombokat, aztán minden működjön.
(fotó: mta.hu)
Az emberi tényező
Ezt a munkát mindössze két IT technikus végzi. Kettő. Nem száz. Madurovicz Miklós és Nagy Zoltán annyira példásan dolgoznak, hogy szakértői látogatások alkalmával azok az emberek, akik Londontól Frankfurton át Szingapúrig az összes adatközpontot látták, elismeréssel szólnak a rendszerezésről, a kábelezésről, az egész struktúráról.
A magasabb szintű informatikai feladatokat természetesen a CERN-ből távolról végzik, automatizált rendszerek felügyelik, monitorozzák ezeket a gépeket. De azért időről-időre elromlanak az alkatrészek, 10.000 gépben naponta minimum 10. Így hát, amikor épp nem érkeznek kamionok több raklapnyi géppel, akkor a már üzemelő eszközökben végeznek állandó karbantartást. Az ezzel járó diagnosztika, műszaki és hardveres javítások, a hozzá tartozó raktárkészlet-menedzsment, logisztika, garanciális ügyintézés is fontos, amit szintén a már említett két kolléga végez.
(fotó: mta.hu)
De miért csak kettő?
A Wignernek könnyebb lenne a versenyszférában, de nem ott működik. A bérszínvonal emiatt eleve alacsonyabb, ami hátrány, de önmagában nem lenne ez gond, ha lenne elég ember. Sajnos azonban nincs.
Még a versenyszférából is hiányzik körülbelül 18.000 informatikus, a szám pedig meredeken nő, rövidesen 20.000 fölött lesz, Európában pedig mintegy 900.000 informatikusra lenne még szükség.
Állandó a szívó hatás, ami a legjobb, leghatékonyabban dolgozó embereket direktben viszi el Zürichbe, Dublinbe vagy egyenesen a Szilícium-völgybe. Nem csoda, ha nehezen találják meg azokat a Wignerben, akik egyáltalán alkalmasak arra, hogy becsatlakozzanak a munkába. Nem is szólva arról, hogy ez a jelenség általában véve az informatikai felsőoktatást is hátráltatja, hiszen sokan be sem fejezik az egyetemet, mert a nagy cégek diploma előtt elhappolják a tehetségeket, akik akár három évvel a diploma előtt is havi félmilliót kereshetnek meg a tudásukkal. Emellett a Wigner sok szempontból nem tud olyan feltételeket biztosítani, mint egy sereg komoly nemzetközi cég.
Számokban kifejezve
Az adatközpont villamos áram-fogyasztása meghaladja az évi 20 Gigawatt-órát, ami egy kisebb város szükségletének felel meg. A számítógépek ebből maximum 4 megawattot használnak, a többi energia a hűtésükhöz kell.
A CERN-nél megközelítőleg 100.000 CPU mag van, vagyis csaknem 100.000 független számolás futhat ezeken a gépeken. A tárterület nagyságrendileg eléri a 100 Petabyte-ot, ami 1000 Terabyte. A Terabyte 1000 Gigabyte, ezért ha a hagyományos CD lemez példájánál maradunk, akkor az adatmennyiség bőven elérne az égig és vissza.
(fotó: mta.hu)
Szép és jó a részecskekutatás, de mit adtak még nekünk a rómaiak?
A hosszú távú törekvés nyilván az, hogy megalapozzanak egy olyan „know-how-t”, amivel további tudományterületeknek is tudnak szolgáltatni.Habár a részecskefizika remek dolog, de nem az a terület, amitől a világ megváltását várják. Mindent összevetve kizárólag erre ennyi pénzt áldozni luxus. Így a kezdetektől fogva az lebegett a tervezők szeme előtt, hogy a CERN-nel való együttműködés utáni időkre is gondolni kell.
Így történt például, hogy Hernáth Szabolcs és munkatársai létrehozták a Wigner Felhőt. A CERN engedélyével és közreműködésével, lényegesen kisebb kapacitással, de lekoppintották azt a struktúrát, amit a CERN használ. A Wigner felhőt január óta tesztelik. Erre építve sikerült elnyerniük az MTA-nál egy pályázatot a SZTAKI-val (Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet), és munkatársaival együtt létrehozták az MTA Felhőt. Ezzel lényegében egy olyan univerzális informatikai infrastruktúrát és kapacitást alkottak, amely az MTA teljes intézményhálózatát ki tudja szolgálni. Reményeik szerint a bölcsészettudomány, a gyógyszerkutatás, az űrkutatás, a technológiai tudományok egyformán tudnak ezekből profitálni.
(fotó: mta.hu)
A részecskefizika tagadhatatlan érdeme, hogy rengeteg területen fellendítette a technológiai fejlődést. A 2000-es évek óta ennek révén a többi tudomány is abba a fázisába ért, hogy fel tudja használni a részecskefizika által kikényszerített számítástechnikai vívmányokat.
Vegyük például a genetikát. Egy ember géntérképét már viszonylag olcsón meg lehet határozni, az orvosokra viszont 80 milliárdszor több adat ömlik, mint eddig. Ezeket az adatokat hatékonyan kell feldolgozni. Vagy vegyük a gravitációs hullámok kutatását. Rengeteg feldolgozásra váró információhoz kell a kapacitás. Az a csapat, amelyik ezen dolgozik, a Wigner Felhőt is használja a kutatásaihoz.
Pályázati kapcsolatok, kutatási lehetőségek
A Wigner a SOTE-val és a gyógyszergyártókkal is keresi a kapcsolatot. Önmagában a géntérképezés ugyanis kevés, a gének nyelvét meg kell érteni, az érdekes részeket meg kell határozni a térképen. Ehhez pedig klinikai kutatásokra is szükség van. Jó, ha tudjuk, hogy hol a sclerosis multiplex kialakulásáért felelős gén, de a végső cél természetesen a gyógyítás.
Elégedettségi mutató
Mindez persze, stílusosan szólva, könnyen atomjaira bomolhatna, ha Szabolcs és a munkatársai nem végeznék folyamatosan nagyon magas színvonalon a munkájukat. Az elégedettséget mi sem mutatja jobban, mint az, hogy habár a szerződés a CERN-nel 2013-15-re szólt 4x1 év opcionális hosszabbítással, a vállalat már 2015 májusában aláírta az újabb hosszabbítás több millió euró értékben.
A CERN előző főigazgatója egyenesen úgy fogalmazott, hogy a kutatóközpontnak mostantól két szíve van. Az egyik Genfben, a másik pedig Csillebércen dobog.
A felelősséget talán úgy lehetne legjobban érzékeltetni, ha azt mondanánk, a Wignerben tényleg sohasem lehet áramszünet. Szó szerint több ezer ember munkájának sikere múlik azon, hogy egy maroknyi ember minden nap világszínvonalon teljesítsen Csillebércen, a Wigner Adatközpontban.
(fotó: mta.hu)
