Сеть энергетических наук

Сеть энергетических наук
	Карта ESnet
Аббревиатура	ESnet
Формирование	1986
Обслуживаемый регион	Соединенные Штаты
Веб-сайт	www .является .сеть
АСН	293 ;

Сеть энергетических наук ( ESnet ) — это высокоскоростная компьютерная сеть, обслуживающая ученых Министерства энергетики США (DOE) и их сотрудников по всему миру. Им управляют сотрудники Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли .

Более 40 научных лабораторий и исследовательских центров Министерства энергетики США напрямую подключены к этой сети. Сеть ESnet также соединяет исследовательские и коммерческие сети, позволяя исследователям Министерства энергетики сотрудничать с учеными по всему миру.

Обзор

Сеть энергетических наук (ESnet) — это сетевой пользовательский объект Управления науки, обеспечивающий возможности передачи данных для нужд крупномасштабной науки. Основанная в 1986 году в результате объединения операций более ранних сетевых проектов Министерства энергетики, известных как HEPnet (для физики высоких энергий ) и MFEnet (для исследований в области энергии магнитного термоядерного синтеза ), ESnet управляется Программой научных компьютерных исследований. ^[1] управляется и управляется Отделом научных сетей Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и используется для реализации научной миссии Министерства энергетики.

ESnet соединяет национальную лабораторную систему Министерства энергетики, десятки других объектов Министерства энергетики, исследовательские и коммерческие сети по всему миру, позволяя ученым в лабораториях Министерства энергетики и академических учреждениях по всей стране передавать потоки данных и получать доступ к удаленным исследовательским ресурсам в режиме реального времени.

ESnet предоставляет сетевую инфраструктуру и услуги, необходимые национальным лабораториям, крупным научным коллаборациям и исследовательскому сообществу Министерства энергетики. Целью услуг ESnet является обеспечение пропускной способности, позволяющей ученым сотрудничать в различных областях исследований в США, а с декабря 2014 года и в Европе с целью расширения сотрудничества. ^[2]

По собственным данным ESnet, в период с 1990 по 2019 год средние объемы трафика росли в 10 раз каждые 47 месяцев. ^[3]

В 2009 году ESnet получила финансирование в размере 62 миллионов долларов США в рамках Закона США об исследованиях и восстановлении (ARRA) от Управления науки Министерства энергетики США для инвестирования в свою инфраструктуру, чтобы обеспечить необходимую поддержку научных открытий в эту новую эпоху науки с интенсивным использованием данных.

ESnet5 — сеть пятого поколения ESnet, запущенная в ноябре 2012 года и обеспечивающая увеличенную пропускную способность исследовательских центров Министерства энергетики. ESnet в настоящее время работает над обновлением следующего поколения под названием ESnet6. ^[4]

Текущая конфигурация сети (ESnet 5)

В октябре 2011 года ESnet развернула свою магистральную сеть со скоростью 100 Гбит/с, известную внутри компании как ESnet 5. Сеть обслуживает всю национальную лабораторную систему Министерства энергетики, его суперкомпьютерные центры и основные научные инструменты со скоростью, в 10 раз превышающей скорость предыдущего поколения ESnet. сеть.

ESnet заключила партнерское соглашение с Internet2, сетью, которая соединяет американские университеты и исследовательские институты, чтобы развернуть свою сеть со скоростью 100 Гбит/с на новой, высокомасштабируемой оптической инфраструктуре, которую две организации используют совместно на благо своих сообществ.

Проект был профинансирован в 2009 году за счет средств Закона о восстановлении и реинвестировании Америки в размере 62 миллионов долларов. Сеть Гбит/с, получившая название Advanced Networking Initiative, представляла собой проект, предназначенный для удовлетворения растущих потребностей в передаче данных между суперкомпьютерными объектами Министерства энергетики. В декабре 2014 года ESnet расширила сферу своей деятельности, развернув четыре новых высокоскоростных трансатлантических канала, предоставив исследователям национальных лабораторий и университетов Америки сверхбыстрый доступ к научным данным с Большого адронного коллайдера (БАК) и других исследовательских центров в Европе. ^[2] Трансатлантическое расширение ESnet обеспечивает общую пропускную способность 340 гигабит в секунду (Гбит/с) и обслуживает научное сотрудничество. Чтобы максимизировать отказоустойчивость новой инфраструктуры, оборудование ESnet в Европе будет соединено выделенными каналами со скоростью 100 Гбит/с от общеевропейской сетевой организации GÉANT. Новые трансатлантические связи основаны на успехе американской сети LHCNet, созданной в результате сотрудничества Калифорнийского технологического института и ЦЕРН под руководством Харви Ньюмана из Калифорнийского технологического института.

ESnet6

Сеть следующего поколения ESnet, ESnet6, призвана помочь исследовательскому сообществу Министерства энергетики справляться с растущими объемами данных, предоставляя им большую пропускную способность, большую гибкость и возможность более быстрой передачи данных.

Предполагается, что ESnet6, который выйдет досрочно в 2023 году, будет иметь новую программно-управляемую сетевую структуру, которая расширяет возможности быстрого изобретения, тестирования и внедрения новых инноваций. Говорят, что конструкция включает в себя:

Оптическое, базовое и периферийное оборудование развернуто на выделенной оптоволоконной магистральной линии ESnet.
Масштабируемая архитектура коммутационного ядра в сочетании с программируемыми периферийными службами обеспечивает высокоскоростное перемещение данных.
Оптические каналы от 100 до 400 Гбит/с, что в восемь раз превышает потенциальную пропускную способность по сравнению с ESnet5.
Службы, которые контролируют и измеряют работу сети 24/7/365, чтобы гарантировать ее работу с максимальной производительностью.
Возможности кибербезопасности для защиты сети, помощи подключенным к ней узлам и защиты устройств в случае кибератаки .

Исследования и разработки

Программы исследований и разработок ESnet включали:

Программно-определяемые сети: компания ESnet разработала ENOS, сетевую операционную систему ESnet, представляющую собой прототип архитектуры для обработки научных рабочих процессов с интенсивным использованием данных. Концепция «сетевой операционной системы», программного уровня, который позволяет приложениям получать информацию о сети и программировать ее для удовлетворения ее потребностей, некоторое время обсуждалась в академических кругах, но теперь кажется осуществимой благодаря широкому распространению программного обеспечения. Парадигма определяемой сети (SDN). Подход ENOS позволит ESnet создавать более эффективные научные сети, ориентированные на приложения, и предоставлять интерфейсы, данные и возможности программирования для приложений или научных виртуальных организаций, чтобы лучше организовывать свои многосайтовые сложные проекты по работе с большими данными и оптимизировать использование ими хранилищ, вычислений и облачные ресурсы.
Science DMZ: шаблон проектирования сети для безопасной маршрутизации больших наборов данных через институциональный межсетевой экран, разработанный ESnet и Национальным научно-исследовательским вычислительным центром энергетических исследований. Обычно DMZ, расположенная по периметру сети, имеет собственную политику безопасности и специально предназначена для внешних высокопроизводительных научных услуг — обмена данными с внешним миром. При поддержке Национального научного фонда университеты по всей стране развернули научные DMZ.
Сеть 400 Гбит/с: в 2015 году ESnet и Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) построили суперканал со скоростью 400 гигабит в секунду, первый в истории производственный канал 400G, который будет развернут национальной исследовательской и образовательной сетью. . Соединение обеспечило поддержку пользователям NERSC, поскольку объект переехал из своего предыдущего местоположения в Окленде, Калифорния, в главный кампус Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния. Команда также создала исследовательский испытательный стенд со скоростью 400 Гбит/с для оценки новых инструментов. и технологий без вмешательства в поток производственных данных.
OSCARS: Программное обеспечение On-Demand Secure Circuits and Reservation System, разработанное в ESnet и теперь доступное сообществу с открытым исходным кодом, создает многодоменные виртуальные каналы , гарантирующие сквозную производительность передачи данных в сети. OSCARS был отмечен премией R&D 100 в 2013 году.
perfSONAR : среда тестирования и измерения, обеспечивающая сквозной мониторинг производительности многодоменной сети. ESnet является членом международного сотрудничества perfSONAR наряду с GÉANT, Университетом Индианы и Internet2.

Награды и награды ESnet

Премия министра энергетики 2015 года: министр энергетики Эрнест Монис награжден за разработку OSCARS, системы безопасности и резервирования по требованию. Награды за заслуги перед секретарем являются высшей формой неденежного признания сотрудников департамента. ^[5]

Премия CENIC Innovations in Networking 2015: присуждена за испытательный стенд для 100-гигабитной программно-конфигурируемой сети (100G SDN). ^[6]

Топ-10 государственных новаторов в области информационных технологий по версии InformationWeek за 2012 год: второй раз за четыре года упоминается ESnet за ее новую общенациональную сеть со скоростью 100 гигабит в секунду, финансируемую в рамках Advanced Networking Initiative и запущенную в полную эксплуатацию в ноябре 2012 года. ^[7]

2012 Fierce Innovators: для группы развертывания ESnet5, которой поручено развернуть национальную сеть со скоростью 100 Гбит/с, которая была запущена в эксплуатацию в ноябре, в первый ежегодный список «Fierce 15» лучших федеральных служащих и команд, добившихся особых результатов. инновационные вещи. ^[8]

Награды Internet2 IDEA 2011: Два проекта ESnet получили награды IDEA (Образцовые приложения Internet2). Internet2 признал OSCARS (систему безопасности по требованию и систему предварительного бронирования), разработанную командой ESnet под руководством Чин Гуока, в которую входили Евангелос Чаниотакис, Эндрю Лейк, Эрик Пуйул и Мэри Томпсон. Доказательство применения концепции MAVEN от ESnet (Мониторинг и визуализация энергии, потребляемой сетями) также было отмечено наградой IDEA в студенческой категории. ^[9]

2009 г. - 10 лучших новаторов в области государственных информационных технологий по версии InformationWeek: награждены за разработку и внедрение системы безопасности и резервирования по требованию (OSCARS). ^[10]

Премия Excellence.Gov Award 2019: присуждается за достижения в использовании технологий. Награды правительства за выдающиеся достижения спонсируются Группой общих интересов по сотрудничеству и трансформации Промышленного консультативного совета (IAC) и признают проекты федерального правительства в области информационных технологий (ИТ). ^[11]

Ссылки

^ «Сеть энергетических наук (ESnet)» . Министерство энергетики США . Проверено 8 октября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Джон Башор (20 октября 2014 г.). «ESnet расширяет возможности подключения 100G через Атлантику» . ES.net . Архивировано из оригинала 9 августа 2023 года . Проверено 9 августа 2023 г.
^ Джо Буррессия (21 января 2008 г.). «Обновление ESnet» . Презентация на Объединенном техническом семинаре . Архивировано из оригинала ( Microsoft PowerPoint ) 12 октября 2011 года . Проверено 8 октября 2011 г.
^ «О ESnet6» .
^ Джон Башор (7 мая 2015 г.). «Министр энергетики Мониш награждает службу резервирования полосы пропускания OSCARS компании ESnet» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.
^ Джон Башор (26 февраля 2015 г.). «CENIC удостоил испытательный стенд 100G SDN ESnet наградой за инновации в сетевых технологиях 2015 года» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.
^ Джон Башор (9 января 2013 г.). «ESnet снова названа одним из ведущих государственных новаторов» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.
^ Джон Башор (27 ноября 2012 г.). «Команда развертывания ESnet5 названа «яростными» новаторами» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.
^ Индер Монга (4 октября 2011 г.). «Сила идеи: два проекта ESnet удостоены награды Internet2 IDEA Awards» . Сеть имеет значение . Проверено 14 июля 2016 г.
^ Джон Фоли (15 сентября 2009 г.). «InformationWeek 500: 10 правительственных организаций, которые понимают инновации в сфере ИТ» . Информационная неделя . Проверено 8 октября 2011 г.
^ Джон Башор (16 апреля 2009 г.). «ESnet Министерства энергетики получила награду Excellence.gov 2009 за эффективное использование технологий» . newscenter.lbl.gov . Проверено 14 июля 2016 г.

Внешние ссылки

«Сеть энергетических наук» . Проверено 8 октября 2011 г.
«Портал энергетических наук»

[1] «Сеть энергетических наук (ESnet)» . Министерство энергетики США . Проверено 8 октября 2011 г.

[Europe2014-2] Jump up to: ^а ^б Джон Башор (20 октября 2014 г.). «ESnet расширяет возможности подключения 100G через Атлантику» . ES.net . Архивировано из оригинала 9 августа 2023 года . Проверено 9 августа 2023 г.

[3] Джо Буррессия (21 января 2008 г.). «Обновление ESnet» . Презентация на Объединенном техническом семинаре . Архивировано из оригинала ( Microsoft PowerPoint ) 12 октября 2011 года . Проверено 8 октября 2011 г.

[4] «О ESnet6» .

[5] Джон Башор (7 мая 2015 г.). «Министр энергетики Мониш награждает службу резервирования полосы пропускания OSCARS компании ESnet» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.

[6] Джон Башор (26 февраля 2015 г.). «CENIC удостоил испытательный стенд 100G SDN ESnet наградой за инновации в сетевых технологиях 2015 года» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.

[7] Джон Башор (9 января 2013 г.). «ESnet снова названа одним из ведущих государственных новаторов» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.

[8] Джон Башор (27 ноября 2012 г.). «Команда развертывания ESnet5 названа «яростными» новаторами» . ES.net . Проверено 14 июля 2016 г.

[9] Индер Монга (4 октября 2011 г.). «Сила идеи: два проекта ESnet удостоены награды Internet2 IDEA Awards» . Сеть имеет значение . Проверено 14 июля 2016 г.

[10] Джон Фоли (15 сентября 2009 г.). «InformationWeek 500: 10 правительственных организаций, которые понимают инновации в сфере ИТ» . Информационная неделя . Проверено 8 октября 2011 г.

[11] Джон Башор (16 апреля 2009 г.). «ESnet Министерства энергетики получила награду Excellence.gov 2009 за эффективное использование технологий» . newscenter.lbl.gov . Проверено 14 июля 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]