El software Kytos, desarrollado en Brasil, ha empezado a utilizarse en la red de producción de AmLight, el consorcio que será responsable de la transmisión internacional de datos del Large Synoptic Survey Telescope (LSST), el telescopio que se instalará en Chile equipado con la mayor cámara digital del mundo para fotografiar el cielo.

Kytos es una plataforma de código abierto para la orquestación de Redes Definidas por Software (SDN) desarrollada por São Paulo Research and Analysis Center (SPRACE), un centro que tiene apoyo de la FAPESP (Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo).

Según el SPRACE, el desarrollo de este software surge tras una estrecha colaboración con ingenieros y desarrolladores de la Red Académica de São Paulo (ANSP) -un programa de la FAPESP-, de la Red Nacional de Enseñanza e Investigación (RNP) y del propio AmLight.

El software ha sido probado y validado en varias plataformas de Brasil y del exterior. Por ejemplo, en Estados Unidos, Kytos orquestó un anillo intercontinental que comprendió los enlaces Atlántico y Pacífico de AmLight, sosteniendo una banda de 350 Gbps en las transferencias de datos. Además, durante la demostración, se invitó al equipo de Kytos a implementar y testear el software en la plataforma de pruebas de Energy Sciences Network (ESNet), red de alta velocidad que conecta a más de 40 instituciones vinculadas al Departamento de Energía (DoE) de Estados Unidos.

Por otro lado, AmLight utiliza Kytos para ambientes de experimentación, con el fin de prepararlo para atender las demandas del proyecto LSST.

20 terabytes cada noche

El LSST, que entrará en operación en 2022, es un proyecto internacional que fue propuesto en 2001 y empezó a construirse en 2014. El lugar elegido fue Cerro Pachón, en Chile, en la cima de una montaña de más de 2.600 metros de de altura.

El objetivo es fotografiar todo el cielo visible, lo que, según el SPRACE, implica grandes desafíos en las áreas de transmisión, almacenamiento y análisis de datos. Cada noche se generarán alrededor de 20 terabytes de datos que deberán transmitirse a varios centros de análisis ubicados en diferentes partes del mundo.

En concreto, el National Center for Supercomputing Applications (NCSA), en el estado de Illinois, en Estados Unidos, recibirá los datos en tiempo real. Al cabo de 10 años de operación, se espera que el proyecto procese centenares de petabytes (PB), a partir de los cuales se generará una base de datos con más de 15 PB de información sobre el universo.

El consorcio AmLight, que está formado por la RNP, la ANSP y la Florida International University (FIU), será responsable de la transmisión de datos desde Chile hasta Estados Unidos. Para ello, AmLight utilizará una red compleja con varios enlaces de 100 Gbps. El consorcio también tendrá en su infraestructura redes definidas por software para disminuir el costo operacional y soportar servicios complejos y dinámicos.

El equipo de desarrolladores de Kytos ha resaltado que la plataforma se está desarrollando focalizándose en experimentos científicos de gran tamaño, como el Compact Muon Solenoid (CMS), detector de partículas del Large Hadron Collider (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y el Large Synoptic Survey Telescope.

"Es un gran placer ver una iniciativa del SPRACE, inicialmente orientada a atender las demandas de la Física de Altas Energías, estar traspasando fronteras y alcanzando otras áreas de e-Science", comenta Sérgio Novaes, investigador principal del SPRACE. De acuerdo con Novaes, el hecho de que Kytos esté incorporándose a la red de producción de AmLight demuestra todo el potencial de la plataforma y representa un importante paso hacia su incorporación al proyecto LSST.

"El desarrollo de Kytos dejó de ser hecho sólo por el grupo de investigadores del SPRACE y tomó proporciones internacionales. Al ser una plataforma abierta, los colaboradores de varios grupos están concentrando esfuerzos para entregar una solución robusta y confiable. El compromiso de los ingenieros de AmLight ha sido fundamental para que el proyecto pasara a utilizarse en un entorno de producción, en los enlaces entre Brasil y Estados Unidos. Esto demuestra que estamos en el camino correcto para alcanzar la madurez necesaria para un proyecto de esta envergadura", señala Beraldo Leal, responsable del equipo de desarrollo de la solución.

SPRACE: desde la ciencia básica hasta la computación de alto rendimiento

El São Paulo Research and Analysis Center (SPRACE) es un centro de investigación que actúa en las áreas de ciencia básica, computación de alto rendimiento e innovación digital.

Creado en 2003 -con el apoyo de la FAPESP- posibilita la participación de científicos en Físicas de Altas Energías del Estado de São Paulo en colaboración con Compact Muon Solenoid (CMS) del Large Hadron Collider (LHC) y el acelerador de partículas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

Como parte de su actuación en el LHC, el centro opera una estructura computacional (BR-SP-SPRACE) Tier 2 del Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) que procesa, analiza y almacena parte de los datos generados por el experimento. Los ingenieros actúan en instrumentación científica con el desarrollo del equipo que será implementado en la segunda fase de la actualización del detector de rastreo del CMS.

SPRACE tiene alianzas con el sector privado que permiten desarrollar proyectos de innovación digital, con énfasis en computación de alto rendimiento, aprendizaje de máquina y redes definidas por software. Su equipo desarrolló Kytos, plataforma SDN de código abierto para el control de redes utilizadas como enlace internacional de AmLight. El LSST es financiado por la National Science Foundation (NSF), el Departamento de Energía (DOE) estadounidense y la financiación privada recabada por la corporación LSST.