Aujourd’hui, la plupart des connexions Internet peuvent atteindre des débits très confortables. Plusieurs opérateurs proposent même des forfaits fibres pour les particuliers qui peuvent atteindre les 8 Gb par seconde en conditions idéales. Mais pour les laboratoires scientifiques de pointe, la donne est encore très différente.
ESnet l’a encore prouvé très récemment. Il s’agit d’un réseau exploité par le Département of Energy (DoE) américain ; il s’en sert pour connecter diverses installations qui comprennent notamment plusieurs supercalculateurs et différents laboratoires de pointe répartis sur tout le territoire. Ils sont reliés par un immense réseau qui comprend désormais plus de 20 000 kilomètres de fibre optique.
Il s’agit d’un réseau parmi les plus performants de la planète. Chacune de ses dérivations est capable d’atteindre des débits extrêmement élevés ; le DoE a pour habitude de dire qu’il s’agit du réseau opérationnel à grande échelle le plus rapide du monde.
Et il vient encore de consolider sa position ; avec l’arrivée de la nouvelle version de l’installation, baptisée ESnet6, chaque dérivation peut désormais transférer entre 400 Gigabits et 1 Terabit par seconde. Le réseau dans sa globalité supporte désormais une bande passante totale de 46 Terabits (soit 46 000 Gigabits) par seconde et en permanence !
Pas un record de vitesse de transfert
Il faut toutefois faire une distinction importante : il s’agit bien d’un record de bande passante, et non pas de vitesse de transfert de données brutes. Dans cette dernière catégorie, le record appartient à une installation du NCIT, un centre de recherche japonais. Ils ont réussi à atteindre un débit supérieur à 1 Petabit/s, soit plus d’un million de Gigabits par seconde (voir cet article).
La différence fondamentale, c’est qu’il s’agit d’un système expérimental qui reste pour l’instant cantonné à la recherche ; rien à voir avec ESnet6, en somme. Ce dernier est déjà utilisé au quotidien par des centaines de chercheurs affiliés à des agences fédérales américaines. Cela rend ce record de bande passante encore plus impressionnant, puisqu’il ne s’agit pas d’une preuve de concept abstraite.
L’état-major du DoE estime d’ailleurs que l’arrivée d’ESnet6 représente un grand changement de paradigme pour les architectures réseau appliquées à la recherche. Selon HPCWorld et HPCWire, les ingénieurs américains ont collaboré avec AMD pour mettre en place une architecture à la fois flexible, extensible, et largement automatisée.
« Avant Esnet6, chaque élément du réseau était traité comme un ensemble d’animaux de compagnie », explique Inder Monda, directrice des réseaux scientifiques à Berkeley Lab. Désormais, ils sont considérés comme un « véritable troupeau » avec un véritable berger à sa tête : un programme baptisé Orchestrator. C’est lui qui se charge de rediriger les énormes flux de données de façon dynamique, tout en reconfigurant le réseau en temps réel en fonction des besoins.
Du pain béni pour les chercheurs
Et ces performances exceptionnelles vont directement contribuer aux travaux des chercheurs ; ESnet6 leur permettra de transférer, d’analyser et de stocker des volumes de données hallucinants. Et ils en auront bien besoin, connaissant la quantité de données produites par les simulateurs, télescopes, accélérateurs de particules, séquenceurs de génome, et autres appareils de pointe qui existent aujourd’hui.
« À mesure que la complexité des instruments scientifiques et la résolution des supercalculateurs augmentent, la communauté scientifique fait face à un défi de plus en plus important », explique Barbara Helland, directrice adjointe du département informatique du DoE.
« Nous avons des quantités de données qui augmentent exponentiellement, et il faut les transporter, les partager, et les traiter de plus en plus rapidement », précise-t-elle. « Avec Esnet6, les chercheurs du DoE sont équipés avec la technologie la plus sophistiquée qui soit pour les aider à répondre à des défis comme le climat, l’énergie renouvelable, la production de semiconducteurs, l’informatique quantique… » Autant dire que les chercheurs américains se frottent déjà les mains.
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