L’ESPLORAZIONE DEL COSMO CON IL CLOUD DI AWS

“Ricorda di guardare in alto alle stelle e non ai tuoi piedi. Cerca di dare un senso a quello che vedi e chiediti quello che fa vivere l’universo. Sii curioso.”

 

A pronunciare queste parole è stata una delle menti più geniali del mondo contemporaneo.

Stephen Hawking, fra i più autorevoli e conosciuti fisici teorici al mondo, noto soprattutto per i suoi studi sui buchi neri, sulla cosmologia quantistica e sull’origine dell’universo, quelle parole le aveva “scolpite” sulla porta di ingresso del suo studio alla Cambridge University, dove aveva la cattedra che era stata di Isaac Newton.

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Nella nostra Italia, incredibile fucina di talenti, non mancano le menti brillanti al servizio della scienza e della comunità.

Lo sa bene INAF, l’Istituto Nazionale di Astrofisica, il principale ente di ricerca pubblico italiano per l’astronomia e l’astrofisica. L’Istituto che progetta e sviluppa tecnologie innovative e strumentazioni d’avanguardia per lo studio e l’esplorazione del cosmo.

Bisogna specificare che la ricerca astrofisica italiana ha conquistato, negli ultimi 15 anni, un ruolo di punta, nell’ambito sia dei progetti da terra che dei progetti spaziali, raggiungendo risultati importanti e guidando nuovi e grandi esperimenti che daranno i loro frutti negli anni a venire.

Ed è proprio per questa ragione che è stato necessario per l’Ente predisporre un sistema virtuoso in termini di conoscenza, disponibilità di calcolo e soprattutto in termini di buffer per progetti ad-hoc, che possono avere la necessità di sporadiche ma urgenti risorse di calcolo per un periodo limitato di tempo.

TB per sessione

Ore di CPU per simulazione progetto CTA

Ore di GPU CUDA core per simulazione progetto HIRES

Il modello di calcolo in INAF è particolarmente complesso ed eterogeneo. Ed è proprio per questo che è necessario un sistema in grado di supportare al meglio questa complessità.

Può succedere, infatti, che per determinati progetti sia necessaria un’elevata potenza e dunque una solida infrastruttura capace di ricalibrare le risorse di calcolo e di storage in base alle esigenze. Non solo questo però ha spinto INAF a collaborare con Aws e i tecnici di VMEngine.

Restare in contatto con le realtà del mondo industriale – affermano i tecnici di INAF –  al fine di sperimentare, utilizzare e aumentare la conoscenza delle tecnologie stato dell’arte come risorsa all’interno della nostra infrastruttura di calcolo.

I ricercatori o i gruppi di ricerca possono accedere alle risorse di calcolo di Amazon messe a disposizione da INAF sulla base di specifici progetti. Alcuni progetti sono già in corso, come ad esempio lo studio relativo all’implementazione di ottiche adattive nel contesto del telescopio ELT, il più grande del mondo. Ma il bello deve ancora venire perché altri importanti progetti saranno attivati nel corso delle prossime settimane.

E tutto questo è possibile grazie all’estrema professionalità del team VMEngine, sempre attento e scrupoloso e, non ultimo, capace di offrire la sua collaborazione al fine di valutare insieme la soluzione migliore.

L’attivazione dei servizi – specifica il team tecnologico di INAF – è avvenuta sempre in modo puntuale. Abbiamo potuto apprezzare il supporto della società nella definizione del modello di accesso alla struttura mediante utenze IAM garantendo un accurato accesso all’ammontare della spesa sia globale che per singolo ricercatore a cui è stato garantito l’accesso.

Schema architetturale di esempio della soluzione

L’Infrastruttura

L’accesso a sportello prevede la creazione di utenze AWS IAM dedicate ad ogni ricercatore o gruppo di ricerca in modo da offrire la massima libertà nella fruizione dei servizi garantendo al contempo una disseminazione delle competenze all’interno di INAF.

Supporto specifico è offerto dal lato ICT alle persone che necessitano di particolari servizi o che si approcciano per la prima volta al modello di calcolo Cloud.

Il punto importante è testare l’interesse della nostra comunità al modello di calcolo Cloud offerto e rilevare la tipologia di progetto che meglio si adatta a questa metodologia di accesso alle risorse.

Il team INAF ha utilizzato Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) per l’esecuzione dei calcoli su larga scala.

Per entrambi i progetti, l’INAF ha utilizzato Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) per l’archiviazione dei dati elaborati e AWS Lambda e Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) per la gestione del flusso e delle attività tra le istanze EC2.

Next Step

“Chi ben comincia è a metà dell’opera”, recita un vecchio adagio e, a quanto pare, l’inizio promette bene. “La comunità ha mostrato interesse nell’attivazione della offerta AWS nel contesto INAF. Abbiamo al momento a disposizione risorse per continuare ad offrire questo servizio ai nostri ricercatori per meglio delineare quale segmento del nostro Ente più si adatta al modello di calcolo offerto da AWS e VMEngine.”

Abbiamo potuto apprezzare il supporto della società nella definizione del modello di accesso alla struttura mediante utenze IAM garantendo un accurato accesso all’ammontare della spesa sia globale che per singolo ricercatore a cui è stato garantito l’accesso.

Marco Landoni

Staff Researcher and Technologist, INAF

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