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Aufbau einer Wissenschafts-Cloud in Europa


"Helix Nebula": Cloud Computing-Services und Rechenleistungen für Europas Forschung
Eine Art europäisches Grid-Modell für Cloud Computing: Pilot-Projekte mit CERN, Europäischem Laboratorium für Molekularbiologie und Europäischer Weltraumbehörde


(26.03.12) - Der Aufbau einer Wissenschafts-Cloud in Europa ist jetzt beschlossene Sache. An dem Großprojekt mit Namen "Helix Nebula - the Science Cloud" sind neben T-Systems weitere 14 Unternehmen und drei Großforschungseinrichtungen beteiligt. Mit dieser Initiative wollen die Forschungsinstitute Auswertungen von Experimenten beschleunigen, wie beispielsweise bei der Suche nach dem Higgs-Teilchen, der Erforschung genetischer Erbinformation und der Überwachung von Naturkatastrophen.

Für diese Forschungen sind oft kurzfristig enorme Kapazitäten an Rechenkraft notwendig. Aus wirtschaftlichen Gründen können aber viele Institute einen solchen Service für Spitzenlast in den eigenen Rechenzentren nicht selbst aufbauen und betreiben. Mit "Helix Nebula - the Science Cloud" soll nun eine Art europäisches Grid-Modell für Cloud Computing in Zukunft sicherstellen, dass der Wissenschaft in Europa jederzeit genügend Rechenkraft zur Verfügung steht.

T-Systems bringt hierfür ihre deutschen Cloud Computing-Rechenzentren ein, auch um die von den wissenschaftlichen Instituten geforderten hohen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Da die Forscher in vielen Projekten noch unveröffentlichte bzw. datenschutzrechtlich sensible Daten verarbeiten, gelten für sie strenge Sicherheitsrichtlinien. Zudem entstehen aus wissenschaftlicher Arbeit geistiges Eigentum und Patente, die später von großer wirtschaftlicher Bedeutung sein können. Daher müssen sie die Daten und das Know-how auch gegen Wirtschaftskriminalität schützen.

Über die reinen Infrastrukturleistungen hinaus stellt die Telekom-Großkundensparte auch Virtualisierungs- und Prozesskompetenz bereit. Dies ist notwendig, da Forscher sehr oft selbst geschriebene oder sehr spezielle Software nutzen. Diese müssen die Entwickler von T-Systems zunächst Cloud-fähig machen. Als langjähriger Dienstleister für Großforschungseinrichtungen wie dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt oder der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit ist der IT-Dienstleister mit Fragestellungen rund um wissenschaftliche IT- und TK-Landschaften vertraut.

Die neue Wissenschafts-Cloud wird zunächst mit Pilotprojekten an drei Forschungseinrichtungen getestet. Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) wird in der Schweiz Rechenkapazitäten aus der Cloud nutzen, um Daten aus dem "Atlas"-Experiment auszuwerten. Die Forscher suchen in diesem Projekt nach dem Higgs-Teilchen, dem bisher experimentell noch nicht nachgewiesenen Elementarteilchen. Dafür nutzen sie den ringförmigen, mehr als 26 Kilometer langen Teilchenbeschleuniger. Bisher hat das weltgrößte Forschungszentrum auf dem Gebiet der Teilchenphysik dafür ausschließlich öffentliche Rechenzentren genutzt.

Das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) entwickelt ein Portal zur Cloud-gestützten Analyse der Erbinformation höherer Organismen wie etwa dem des Menschen. Dies wird ein vollständigeres Bild der Evolution und der Erbgut-Vielfalt auf der Erde entwerfen. Die Ergebnisse nutzen darüber hinaus der angewandten Forschung etwa in der Entwicklung von Krebstherapien oder für die Entwicklung neuer Medikamente. Die bei der Genomanalyse anfallenden Datenmengen sind gewaltig und ihre Verarbeitung benötigt oftmals viele Monate. Die hierzu erforderliche enorme Rechenleistung und Expertise stellt viele Forschungslaboratorien bisher vor eine ernsthafte Herausforderung.

T-Systems wird die spezielle Analyse-Software der EMBL-Wissenschaftler in einem eigenen Cloud Computing-Rechenzentrum installieren. So lassen sich zukünftig mit Hilfe der Cloud Genom-Analysen innerhalb kürzester Zeit und "on-demand" berechnen. Ziel ist es, diesen Service später Krankenhäusern zur Verfügung zu stellen, deren Ärzte Therapien dann kurzfristig auf Basis von Genom-Analysen zuschneiden können.

Im dritten Pilotprojekt arbeitet die Europäische Weltraumbehörde (ESA) mit dem National Research Council in Italien, dem Centre National d’Etudes Spatiales in Frankreich und dem Institut für Fernerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt an der Erstellung einer Cloud-Infrastruktur, die es Wissenschaftlern aus der ganzen Welt ermöglichen soll, das Phänomen von Erdbeben, Tsunamis und Vulkanausbrüchen besser zu verstehen. (Deutsche Telekom: ra)

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