Når Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) placerer sin supercomputerinstallation i Island, bliver netværksforbindelsen afgørende. DeiC, NORDUnet og islandske RHnet leverer den livline, der forbinder meteorologerne i Danmark med den nye supercomputer.
Hos DMI er supercomputeren en uundværlig del af driftsapparatet. Uden supercomputer, ingen vejrudsigter.
Derfor havde folkene hos DMI mange overvejelser om driftsstabilitet og sikkerhed, før de traf beslutningen om at placere afløseren for instituttets nuværende supercomputer i Island.
”Forbindelsessikkerhed er altafgørende for os. Derfor spiller NORDUnet og de nationale forskningsnet en nøglerolle for, at projektet bliver en succes,” siger systemanalytiker Thomas Lorenzen fra DMI. Han præsenterede projektet på NORDUnet Technical Workshop i København i september.
DMI adskiller sig fra mange af de øvrige brugere af forskningsnettet ved at anvende nettet til produktion. Derfor var det afgørende for DMI, at NORDUnet og DeiC kunne levere en dubleret linje hele vejen til Island.
Nordatlantisk samarbejde med grøn energi
Der er flere grunde til, at DMI placerer den nye supercomputerinstallation i Island. Det er DMI's strategi at opdyrke internationale partnerskaber. Her lå der en oplagt mulighed, da det islandske meteorologiske institut, Veðurstofa Íslands (IMO), var interesseret i et samarbejde om supercomputerdrift og de computermodeller, der ligger bag vejrudsigterne.
Endvidere kan man udnytte det kolde islandske klima at afkøle supercomputeren. Energien til driften af supercomputeren er grøn, idet den kommer fra jordvarme og vandkraft.
DMI udarbejder vejrudsigter for to hovedområder: Danmark og Grønland. Da Island er placeret mellem de to geografiske områder, var det naturligt at tilbyde islændingene adgang til data og beregninger. Til gengæld vil de stå for driften af den fysiske infrastruktur, der hører til den nye supercomputer.
”Medarbejderne hos Veðurstofa Íslands bliver vores øjne og hænder. De skal stå for den daglige drift af strøm og køl og tillige klare de ting, som vi ikke kan gøre over nettet,” siger Thomas Lorenzen.
Fra Lyngbyvej til Island
Der er redundant 10 gigabit/s-forbindelse hele vejen fra DMI’s hovedkontor på Lyngbyvej i København til supercomputercentret ved IMO i Island.
Første skridt går via forskningsnettet, der forbinder Lyngbyvej med knudepunkterne i Ørestaden og på DTU i Lyngby. Fra de to knudepunkter går trafikken videre til NORDUnet, der sender den over Nordatlanten via et af to søkabler: DANICE og FARICE-1.
På Island ankommer data der, hvor enten DANICE eller FARICE-1 ender. Herfra sendes de via det lokale forskningsnet, RHnet, til supercomputercenteret.
”Jeg kører løbende test, hvor vi sender data mellem Island og Danmark. Ved spidsbelastninger svarende til vores nuværende produktion har de knap nok rundet fire gigabit/s. Jeg venter ikke, at produktionssystemet når over syv gigabit/s igennem den nye supercomputers levetid, så vi burde have rigelig kapacitet,” siger Thomas Lorenzen.
DMI har trukket på ekspertise fra DeiC, da netværkssiden af det nye system skulle planlægges.
”Vi har haft god nytte af DeiC som sparringspartner og rådgiver på WAN-siden. Der er vi ikke eksperter, så det er rart at have nogen at rådføre sig med,” siger Steen Frost, netværksanalytiker ved DMI.
Dobbelt supercomputer
I november installeres første fase af det nye supercomputeranlæg i Island. Det består af to Cray XC30-supercomputere. I marts 2016 lukker DMI ifølge planen ned for den nuværende supercomputer på Lyngbyvej.
I sidste halvdel af 2017 installeres anden fase, når de to supercomputere opgraderes til hurtigere processorer.
Supercomputerne kører en særlig udgave af Linux, hvor al overflødig kode er fjernet, så de paralleliserede prognosemodeller kan afvikles med minimal forstyrrelse fra operativsystemet.
Flere slags data skal sendes fra DMI i København til Island. DMI indsamler således vejrmålinger fra en række kilder: Målestationer, radar, fly, skibe, vejrballoner og satellitter.
Endvidere udarbejder European Centre for Medium-Range Weather Forecasts forudsigelser ud fra en global model. Output fra den model bruges som input til DMI’s modeller. Derfor skal de data også til Island.
Det er dog de beregnede prognosedata, der udgør den største datamængde. De skal efter beregning på supercomputeren sendes fra Island til DMI i København. Den rettidige levering af disse data er bestemmende for den nødvendige båndbredde.
”Vores prognoseapparat afhænger af de forrige prognoser, vi har udarbejdet. Så hvis systemet er nede i seks timer, kan vi ikke bare begynde på ny. Vi er nødt til først at udarbejde prognoser for de seks timer, vi har tabt. Derfor er det tidskritisk for os, at den redundante forbindelse og supercomputeren er oppe hele tiden,” forklarer Thomas Lorenzen.