Software brasileiro poderá transmitir dados do telescópio com maior câmera digital no mundo

Kytos, desenvolvido pelo SPRACE – centro apoiado pela FAPESP –, começou a ser utilizado na rede de produção do consórcio responsável pela transmissão de dados do Large Synoptic Survey Telescope

Agência FAPESP – O software Kytos, desenvolvido no Brasil, começou a ser utilizado na rede de produção da AmLight, consórcio que será responsável pela transmissão internacional de dados do Large Synoptic Survey Telescope (LSST), telescópio que será instalado no Chile para fotografar todo o céu visível.

O Kytos é uma plataforma de código aberto para orquestração de Redes Definidas por Software (SDN) desenvolvida pelo São Paulo Research and Analysis Center (SPRACE), centro que tem apoio da FAPESP.

Segundo o SPRACE, o desenvolvimento do software deu origem a uma estreita colaboração com engenheiros e desenvolvedores da Rede Acadêmica de São Paulo (ANSP) – um programa da FAPESP –, da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP) e da própria AmLight.

O software vem sendo testado e validado em várias plataformas no Brasil e no exterior. Durante as demonstrações realizadas na International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis (SuperComputing), em novembro nos Estados Unidos, o Kytos orquestrou um anel intercontinental que envolveu os links Atlântico e Pacífico da AmLight sustentando uma banda de 350 Gbps nas transferências dos dados.

Durante a demonstração, a equipe do Kytos foi convidada para implantar e testar o software na plataforma de testes da Energy Sciences Network (ESNet), rede de alta velocidade que conecta mais de 40 instituições ligadas ao Departamento de Energia (DoE) dos Estados Unidos.

O Kytos também está sendo utilizado pela AmLight em ambientes de experimentação e o objetivo agora é prepará-lo para atender as demandas do projeto LSST, que será o telescópio com a maior câmera digital do mundo.

O LSST, que deverá entrar em operação em 2022, é um projeto internacional que foi proposto em 2001 e começou a ser oficialmente construído em 2014. O local escolhido foi Cerro Pachón, no Chile, no pico de uma montanha de mais de 2.600 metros de altura.

Com o LSST, o objetivo é fotografar todo o céu visível, o que, segundo o SPRACE, implica em grandes desafios nas áreas de transmissão, armazenamento e análise de dados. Todas as noites cerca de 20 terabytes de dados serão gerados e precisarão ser transmitidos para diferentes centros de análise ao redor do mundo.

Destaca-se, em especial, o National Center for Supercomputing Applications (NCSA), no estado de Illinois, nos Estados Unidos, para onde todos os dados serão enviados em tempo real. Após 10 anos de operação espera-se que o projeto processe centenas de petabytes (PB), a partir dos quais será gerada uma base de dados com mais de 15 PB de informação sobre o Universo.

O consórcio AmLight, que envolve RNP, ANSP e Florida International University (FIU), será responsável pela transmissão de dados do Chile até os Estados Unidos. Para transferir grandes quantidades de informação de forma rápida entre os países, a AmLight utilizará uma rede complexa com diversos links de 100 Gbps. O consórcio também terá em sua infraestrutura redes definidas por software para diminuir o custo operacional e suportar serviços complexos e dinâmicos.

A equipe de desenvolvedores do Kytos ressalta que a plataforma vem sendo desenvolvida com foco em experimentos científicos de grande porte, como o Compact Muon Solenoid (CMS), detector de partículas do Large Hadron Collider (LHC) da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), e o Large Synoptic Survey Telescope.

“É um grande prazer ver uma inciativa do SPRACE, inicialmente voltada para atender as demandas da Física de Altas Energias, estar ultrapassando fronteiras e atingindo outras áreas de e-Science”, disse Sérgio Novaes, pesquisador principal do SPRACE.

De acordo com Novaes, o fato de o Kytos estar sendo incorporado à rede de produção da AmLight demonstra todo o potencial da plataforma e representa um importante passo rumo à sua incorporação ao projeto LSST.

“O desenvolvimento do Kytos deixou de ser feito apenas pelo grupo de pesquisadores do SPRACE e tomou proporções internacionais. Pelo fato de ser uma plataforma aberta, colaboradores de vários grupos estão concentrando esforços para entregar uma solução robusta e confiável. O engajamento dos engenheiros da AmLight foi fundamental para o projeto passar a ser utilizado em ambiente de produção, nos links Brasil-Estados Unidos. Isso mostra que estamos no caminho certo para atingir a maturidade necessária para um projeto deste porte”, disse Beraldo Leal, responsável pela equipe de desenvolvimento da solução.

SPRACE

O São Paulo Research and Analysis Center (SPRACE) é um centro de pesquisa que atua nas áreas de ciência básica, computação de alto desempenho e inovação digital.

Criado em 2003 com apoio da FAPESP, o SPRACE viabiliza a participação de pesquisadores em Física de Altas Energias do Estado de São Paulo na colaboração Compact Muon Solenoid (CMS) do Large Hadron Collider (LHC), acelerador de partículas da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN).

Como parte de sua atuação no LHC, o centro opera uma estrutura computacional (BR-SP-SPRACE) Tier 2 do Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) que processa, analisa e armazena parte dos dados gerados pelo experimento. Os engenheiros atuam em instrumentação científica com o desenvolvimento de equipamento que será implementado na segunda fase do upgrade do detector de rastreamento do CMS.

O SPRACE possui parcerias com o setor privado que permitem desenvolver projetos de inovação digital, com ênfase em computação de alto desempenho, aprendizagem de máquina e redes definidas por software. Sua equipe desenvolveu o Kytos, plataforma SDN open-source para controle de redes que vem sendo utilizada no link internacional da AmLight. O LSST é financiado pela National Science Foundation (NSF), pelo Departamento de Energia (DOE) norte-americano e financiamento privado angariado pela Corporação LSST.

Mais informações: https://sprace.org.br.