Le CC-IN2P3

Le Centre de Calcul de l’IN2P3 (ou CC-IN2P3) est une Unité d’Appui et de Recherche du CNRS (UAR6402) rattachée à l’IN2P3, l’institut qui développe et coordonne les recherches en physique des particules, physique nucléaire et physique des astroparticules. Infrastructure de recherche nationale, le CC-IN2P3 conçoit et opère un ensemble de services, en particulier un système de stockage de masse et de moyens de traitement de grandes masses de données. Le CC-IN2P3 dispose de deux salles informatiques (de 850 m2 chacune) hébergeant plusieurs milliers de serveurs et de bibliothèques permettant de stocker près de 340 Pétaoctets de données sur bandes magnétiques.

Le CC-IN2P3 participe à une cinquantaine d’expériences d’envergure internationale et tient une place prépondérante auprès des grandes expériences de physique dont il gère les données. Il est en particulier l’un 14 principaux centres internationaux de traitement de données générées par les expériences installées sur l’accélérateur LHC au CERN (à Genève), lieu de découverte de la nouvelle particule élémentaire, le Boson de Higgs.  Il fournit également des ressources informatiques à l’expérience VIRGO sur les ondes gravitationnelles. Les prochains défis du CC-IN2P3 concernent en particulier le traitement de données du projet futur High Luminosity LHC au CERN, du nouvel accélérateur de particules SPIRAL 2 au GANIL, du détecteur BELLE II au Japon, mais également de projets de physiques des astroparticules prometteurs, comme celui du futur télescope LSST, ou encore le satellite européen EUCLID.

Le CC-IN2P3 ouvre également, mais de façon limitée, ses ressources à d’autres communautés. Les sciences de la vie ou les sciences humaines, dont les besoins sont proches de ceux de la physique subatomique bénéficient dans une certaine mesure, des ressources informatiques du CC-IN2P3. Au total, plus de 2500 chercheurs utilisent les ressources du Centre, disponibles 24h24 et 365 jours par an.

Les expériences des chercheurs en physique subatomique requièrent l’analyse statistique de très grandes quantités de données, qui peuvent être issues soit d’un grand instrument (accélérateur de particules, télescope, satellite), soit de simulations. La confrontation entre les données réelles et simulées permet ensuite de valider ou d’invalider certaines théories propres à la discipline.

La mission principale du CC-IN2P3 est de fournir à ces chercheurs la puissance de calcul et les services informatiques associés dont ils ont besoin, au travers de la fourniture de différents services :

• Un système de stockage de masse et de moyens de traitement de grandes masses de données
• Le développement et la gestion d’outils d’aide à la production scientifique
• L’hébergement de services

Le CC-IN2P3 a pour mission principale de déployer l’infrastructure et les services informatiques nécessaires aux chercheurs de l’IN2P3 travaillant sur les thématiques de recherche suivantes :

• La physique des particules, qui a pour objet l’étude des propriétés des constituants élémentaires de la matière
• La physique nucléaire, qui étudie les propriétés des noyaux des atomes et de leurs constituants les nucléons
• L’astrophysique et l’astroparticule, qui étudient le rayonnement cosmique, le contenu, la structure et l’évolution de l’Univers

En marge de ces disciplines, d’autres utilisent également mais dans une moindre mesure les ressources du CC-IN2P3. C’est le cas notamment des sciences de la vie et des sciences humaines et sociales (au travers de la TGIR Huma-Num) qui ont des besoins assez proches de la physique. Enfin, le CC-IN2P3 est impliqué dans différents projets, européens ou régionaux, transdisciplinaires.

Plus de 2500 personnes utilisent les ressources du CC-IN2P3. La majorité d’entre eux sont des chercheurs, doctorants ou post-doctorants venant des laboratoires de l’IN2P3 ou d’universités, d’écoles (INSA, ENS…) en co-tutelle avec le CNRS ou de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers (Irfu du CEA). Enfin, des ressources sont utilisées par des chercheurs (parfois issues d’entreprises privées) via les projets européens ou régionaux.

Cependant, le CC-IN2P3 n’est pas dédié qu’aux chercheurs. Des techniciens et ingénieurs de l’IN2P3 ont également accès à un certain nombre de logiciels proposés par le Centre (notamment pour le design des détecteurs) et le personnel administratif utilise aussi régulièrement plusieurs services gérés par le Centre (comme le mail, les services de sauvegarde, etc.).

Depuis 2008, le CC-IN2P3 dispose d’une équipe, le CCLab, dédiée à la recherche en informatique et au développement expérimental en préparation de la mise en production des futures expériences de physique. Organisé autour de projets de recherche bien identifiés, le CCLab combine les expertises de chercheurs en informatique, de scientifiques utilisateurs des ressources du centre et des ingénieurs experts du CC-IN2P3.

Les thématiques de recherche de cette équipe portent sur la simulation d’applications et de systèmes distribués, l’ordonnancement de workflows scientifiques, l’analyse de performance de codes parallèles, et les aspects stockage, réseau et de pipelines applicatifs dans le domaine des astroparticules.

Cette équipe assure également la participation du CC-IN2P3 à différents projets de recherche nationaux et européens. Enfin, le CCLab a pour mission de tisser des liens entre la communauté de recherche en informatique et les scientifiques utilisateurs du centre de calcul et de renforcer les collaborations avec les centres de calcul haute performance.

Le CC-IN2P3 s’efforce d’adopter une démarche environnementale dans la gestion de son infrastructure. La construction d’une nouvelle salle informatique, avec notamment l’installation de baies en couloirs chauds confinés, a permis d’améliorer l’indicateur d’efficacité énergétique par rapport à la salle de conception plus ancienne.

Un module de récupération d’énergie permet également de bénéficier de la chaleur émise par les serveurs d’une part pour chauffer le bâtiment du CC-IN2P3 et d’autre part pour fournir de la chaleur à des bâtiments alentour.

Le CC-IN2P3 poursuit également ses efforts d’économie d’énergie en augmentant la virtualisation de serveurs et en minimisant ainsi le nombre de serveurs physiques. Enfin, l’extinction systématique de toute machine inutile et l’achat de matériels avec des alimentations à bon rendement viennent compléter cette démarche environnementale.