Panorama

Ultraschnelle Netzwerkverbindung für Röntgenblitze

01.07.2019 - Daten von Experimenten am European XFEL sollen künftig auch in Polen ausgewertet werden.

European XFEL und das National Center for Nuclear Research NCBJ in Otwock-Świerk bei Warschau wollen die erste schnelle Daten­verbindung zum Austausch von Forschungs­daten zwischen Deutschland und Polen einrichten. Ziel ist es, das neue Hoch­leistungs-Rechen­zentrum von NCBJ für die Verarbeitung und Auswertung experi­menteller Daten zu nutzen, die während der Experimente am European XFEL erzeugt werden. Die Netz­verbindung zwischen dem DESY-Rechen­zentrum, wo zunächst alle Daten eingehen, und NCBJ soll eine Daten­über­tragungs­rate von hundert Gigabit pro Sekunde erreichen. Das ist etwa hundertmal schneller als die bisherige Verbindung von European XFEL zu anderen Forschungs­zentren, mit der allein die Über­tragung der Daten eines durch­schnitt­lichen Experiments etwa einen Monat dauern würde. Einzige Ausnahme ist bisher die schnellere Verbindung zu DESY. Zum Vergleich: Schnelle Internet­verbindungen von Privat­haushalten liegen üblicherweise bei 250 Mbit/s im Download, damit ist die neue Verbindung mindestens vierhundert Mal schneller.

An der Einrichtung der Hoch­geschwin­digkeits­verbindung beteiligt sind neben European XFEL und NCBJ auch der Verein zur Förderung eines deutschen Forschungs­netzes e.V. , das Super­computing and Networking Center am Institut für Bioorganische Chemie in Poznań, das Research and Academic Computer Network National Research Institute und das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY. Die Partner haben Ende Mai eine Absichts­erklärung unterzeichnet, die Basis und Ausgangs­punkt für die Einrichtung der Hoch­geschwin­digkeits­verbindung ist. Die technischen Voraus­setzungen bestehen weitgehend, müssen aber noch um bestimmte Komponenten erweitert werden. Dazu zählt beispiels­weise die Verbindung des deutschen und polnischen Forschungs­netzes in Frankfurt an der Oder und Słubice über die Europa-Universität Viadrina. Die Daten­verarbeitung bei NCBJ schafft weitere Ressourcen zusätzlich zu denen am Rechen­zentrum von DESY, wo die experi­mentellen Daten des European XFEL bislang ausgewertet werden. Der größere Teil der Daten­verarbeitung wird auch künftig bei DESY verbleiben.

Mit den bis zu 27.000 Röntgenlichtblitzen pro Sekunde, die der Röntgenlaser liefern kann, können die schnellsten Detektoren der Forschungs­einrichtung bislang bis zu 8000 hoch aufgelöste Bilder pro Sekunde aufnehmen. Zusammen mit weiteren Daten vom Röntgenlaser und Mess­instrumenten entsteht daraus ein riesiger Datenstrom, der spezielles Daten­management und Analyse­methoden erfordert, um daraus die gewünschten wissen­schaftlichen Informationen zu erhalten. Dabei fallen enorme Datenmengen an, in Spitzen­zeiten bis zu einem Petabyte pro Woche. Die Analyse dieser Daten bildet die Grundlage zur Aufklärung von drei­dimen­sionalen Molekül­strukturen, zur Unter­suchung extrem schneller Abläufe mit Hilfe von molekularen Filmen oder für die Beobachtung neuer oder extrem schneller Phänomene in den Material­wissen­schaften.

European XFEL / RK

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