Da una tecnologia di punta nascono servizi innovativi

Gaetano Chionchio - Responsabile del Dipartimento Network e Telecomunicazioni del CNR

del 25/01/2006

Il progetto nasce con l'idea di utilizzare i nostri link geografici non solo per il traffico internet, come normalmente avviene, ma come veicolo per il calcolo scientifico.
Il CNR in questi ultimi anni ha perseguito un'azione di razionalizzazione delle proprie infrastrutture scientifiche, concentrando tutte le attività del Lazio su due grandi campus: quello di Torvergata (a Roma sud) e quello di Montelibretti (più o meno Roma nord). Proprio questa situazione un po' particolare ha fatto nascere l'idea di provare a fondere le dotazioni scientifiche di questi due centri da un punto di vista informatico, in modo tale da ottenere un'infrastruttura di calcolo estremamente potente a disposizione della comunità scientifica.

Non è stato un progetto particolarmente articolato dal punto di vista dell'attuazione. Effettuando numerose indagini il CNR è andato alla ricerca, nell'ambito dei fornitori e dei costruttori, di realtà che fossero all'altezza di questo progetto, che richiedeva una tecnologia particolarmente innovativa, affidabile e performante. Quando le tecnologie sono consolidate, infatti, ci si può rivolgere al mercato in maniera sicura, ma quando si tratta di tecnologie di punta, occorre muoversi con cautela per evitare le eventuali criticità. La risposta a questa esigenza è stata individuata nella tecnologia Nortel e quindi, proprio con Nortel e con Fastweb, che ci ha fornito le fibre, abbiamo messo in piedi l'infrastruttura. In pratica si tratta di una fibra ottica che collega le due sedi (Roma nord e Roma sud) e che, abbracciando la tecnologia DWDM, ci ha consentito di andare oltre la soglia tipica dei 10 Gigabit .

Normalmente i sistemi di calcolo evoluti o "in parallelo" utilizzano la rete a livello locale per creare macchine complesse. In pratica si configura l'infrastruttura di rete in maniera tale che i propri computer, connessi da un collegamento particolarmente veloce, possano lavorare globalmente come una macchina parallela. Oggi questo si realizza attraverso due tipi di tecnologie: la prima è definita "calcolo blandamente accoppiato", mentre la seconda prende il nome di "calcolo fortemente accoppiato". Con Grid computing si indica, generalmente, il calcolo blandamente accoppiato. Per spiegare come funziona possiamo pensare a ciò che avviene con i tradizionali browser di navigazione, sui quali si scrive la url del sito che si intende raggiungere. Allo stesso modo, nell'infrastruttura Grid le risorse vengono indirizzate sulla rete attraverso meccanismi di autenticazione e certificazione che garantiscono l'accesso.
Chiaramente questi tipi di infrastruttura stanno diventando una risposta sempre più presente ed importante nel campo della ricerca scientifica, specie in merito alle problematiche relative alla creazione di modelli virtuali o all'elaborazione di grandi quantità di dati.

Il rapporto che abbiamo sviluppato con entrambe le società che ci hanno accompagnato in questo progetto è stato molto più approfondito che il semplice dialogo fornitore/cliente. Dal punto di vista ingegneristico, infatti, Nortel ha aperto completamente la lettura della propria tecnologia al fine di poterla sfruttare al massimo, cosa che non è sempre scontata, soprattutto per le tecnologie di punta. Teniamo presente che parliamo di macchine molto complesse, sulle quali noi desideravamo andare a configurare dettagli a volte piccolissimi, intervenendo su elementi delicati. È chiaro che tutto ciò non sarebbe stato possibile se dall'altra parte non ci fosse stata una sensibilità particolare, tesa a costruire insieme con noi una soluzione perfetta.
Per quanto riguarda la posa della fibra, entrambe le zone coinvolte sorgono in una posizione considerata periferica e quindi non sono servite né da infrastrutture né da servizi di alto livello. Quindi Fastweb ci ha seguiti con molta attenzione perché ha dovuto stendere fibra sia da una parte che dall'altra, per connettersi alla dorsale. Anche l'infrastruttura, dunque, è nata ad hoc per questo progetto ed in questo modo abbiamo potuto avere il massimo del rendimento e dell'affidabilità per creare il mezzo attraverso cui trasferire i nostri dati.

Il fatto veramente positivo è che si condividerà sia l'infrastruttura che le conoscenze ed una rete DWDM di queste dimensioni permetterà di supportare progetti e realizzazioni molto avanzate. Tanto per farle un esempio potrei citarle il progetto, che al momento è in uno sviluppo già molto avanzato, di un'applicazione di intelligenza artificiale per l'analisi delle tomografie assiali computerizzate del Policlinico Torvergata. O un progetto di telemedicina per la virtualizzazione degli interventi operatori, che permetterà di osservare un intervento realizzato in un centro di eccellenza da una sala virtuale, posta in un altro luogo. O ancora, un progetto di climatologia in collaborazione con l'Aeronautica Militare che permetterà di modellizzare previsioni di microclima. Sono tutti servizi che utilizzano i paradigmi del Grid computing non realizzabili sulla fibra tradizionale o che comunque richiederebbero almeno un fascio di fibra interamente dedicato.

In realtà, tutto quello che abbiamo detto fino ad ora riguarda le strutture di ricerca scientifica. Tuttavia il territorio presenta una caratteristica piuttosto unica: nel raggio di 5 chilometri dai due centri del CNR troviamo, infatti, tra il 30 ed il 40% del know how scientifico italiano e la maggior parte degli enti istituzionali più prestigiosi, come l'ISTAT e la Banca d'Italia, che pur non partecipando attivamente al progetto, riceveranno indubbiamente dei benefici. Per farle un mappa, possiamo dire che esiste un'infrastruttura di calcolo CNR che è parte integrante di una struttura più ampia, realizzata connettendo le strutture scientifiche della zona Roma-Frascati. Tale struttura, nelle sue due componenti di infrastruttura di calcolo e infrastruttura di connettività, verrà messa a moto comune grazie al progetto Megalab per il rilancio del tessuto produttivo provinciale e regionale.