Věda bez hranic

Čtyři teleskopické stanice, každá se šesti teleskopy a s 1660 pozemními detektory. Observatoř Pierra Augera v Argentině je zřejmě největší pozorovací soustavou na světě, rozkládá se na ploše přesahující 3000 km2. Vědci zde studují vysokoenergetické částice kosmického záření pronikající do atmosféry.

Projekt observatoře v Jižní Americe, jehož se účastní na devadesát institucí ze 16 států, vznikl začátkem devadesátých let 20. století. Od jeho počátku se na něm výrazně podílejí také vědci z Akademie věd – konkrétně z Fyzikálního ústavu AV ČR.

Takto rozsáhlý projekt, navíc s mezinárodní účastí, by nemohl existovat bez špičkového vysokorychlostního připojení. Vědci totiž pracují s ohromným množstvím dat a pro své výpočty a simulace potřebují enormní výpočetní výkon. Klíčovou roli v tomto ohledu sehrává sdružení CESNET (Czech Education and Scientific NETwork), které pracovištím Akademie věd poskytuje strategické služby pro výpočetní grid.

Sdružení CESNET za tímto účelem společně s Fyzikálním ústavem AV ČR vytvořilo tzv. virtuální organizaci Auger. Ta umožňuje využívat kapacitu středisek, která se zapojují do Evropské gridové infrastruktury – EGI. CESNET k tomu poskytuje centrální servery pro správu této organizace, servery pro distribuci výpočetních úloh a datové úložiště i pro vlastní výpočty.

Budoucnost je teď

CESNET vznikl v roce 1996 a letos v březnu oslavil čtvrtstoletí existence. Bezprostředně po svém založení začal budovat výkonnou počítačovou síť. U zrodu sdružení tehdy stály vysoké školy a Akademie věd. Bez jeho služeb by česká věda a výzkum nemohly prakticky vůbec existovat a být konkurenceschopné.

Sdružení totiž reprezentuje Českou republiku také v mezinárodních projektech. Jde zejména o budování panevropské sítě GÉANT, gridové projekty (EGI) nebo důležitou iniciativu Evropského cloudu otevřené vědy (EOSC). Všechny tyto výzkumné aktivity se zaměřují na zlepšování e-infrastruktury, zajištění kybernetické bezpečnosti, vývoj náročných síťových aplikací, přenos multimédií nebo využití informačních a komunikačních technologií v oblasti digital humanities. Vědci z pracovišť Akademie věd se díky tomu mohou zapojovat do vědecko-výzkumných projektů v Evropě, ale i na jiných místech na světě.

Po pětadvaceti letech existence patří CESNET k nejvyspělejším evropským e-infrastrukturám. A navíc k nejdůležitějším. „Sdružení je součástí kritické infrastruktury státu. Zajišťuje služby, bez nichž by český výzkumný, ani vysokoškolský sektor nefungoval,“ vyzdvihuje Pavel Doleček, náměstek ministra školství pro řízení sekce vysokého školství, vědy a výzkumu.

CESNET se přitom dlouhodobě věnuje také vlastnímu výzkumu. Ten směřuje především ke zkvalitňování e-infrastruktury. „Hlavním úkolem je sloužit uživatelům. Pro většinu z nich nejsou informační technologie primární oblastí, ale nástrojem pro jejich práci,“ podotýká Helmut Sverenyák, náměstek ředitele sdružení CESNET pro výzkum, vývoj a inovace.

Sdružení tak stálo například u vzniku úspěšných spin-offů, které posléze odkoupily renomované technologické firmy. Se společností Netcope Technologies například vyvinulo komerčně úspěšnou stogigabitovou akcelerační síťovou kartu.

Společné dílo

Co všechno e-infrastruktura CESNET tedy zahrnuje? Jde o rozsáhlou síť zajišťující datové přenosy a zpracování objemných experimentálních výsledků, které vyžadují velký výpočetní výkon, jak jsme si ukázali na příkladu v úvodu. Uživatelům nabízí rovněž úložné a výpočetní kapacity pro zpracování výsledků měření i rozsáhlých objemů dat a poskytuje nástroje pro spolupráci výzkumných a studijních týmů „na dálku“.

Tomáš Mervart ze sdružení CESNET doplňuje, že u uživatelů je v poslední době oblíbené například sdílení souborů do velikosti 100 gigabytů ve službě OwnCloud: „V praxi to znamená, že například vědec z jednoho ústavu si do vybrané složky v OwnCloudu přizve badatele z jiných pracovišť a jejich práce se jim souběžně synchronizuje. Pokud je nesdílejí také se zahraničními kolegy, data přitom vůbec neopouštějí Českou republiku.“

V současnosti poskytuje CESNET více než padesát různých skupin služeb (některé z nich naleznete v letáku na protější straně). Mnohé z těchto služeb přitom vyvinul ve spolupráci s uživateli – tedy vysokými školami, Akademií věd a dalšími pracovišti, jak vyzdvihuje Tomáš Košnar z CESNET: „Věříme totiž v komunitní přístup. Děkujeme proto i všem našim uživatelům. Sdružení je zkrátka naše společné dílo.“

CESNET pro Akademii věd

Jak se služby CESNET využívají v Akademii věd, záleží na potřebách jednotlivých pracovišť. Mezi nejpoužívanější patří již zmíněné náročné výpočty, datová úložiště a sdílení dat jednotlivci a týmy, zasílání objemných dat s využitím služby FileSender nebo roamingová WiFi infrastruktura eduroam. S pandemií covidu-19 se zvýšil také zájem o služby podporující vědu a výzkum v online prostředí. „Jde například o službu ZOOM, která umožňuje bezproblémovou komunikaci na dálku,“ říká Tomáš Mervart.

Ke službám se lze přihlásit přímo na domovských stránkách služeb nebo je zájemci naleznou na hlavním webu CESNET. „Pokud by měl někdo zájem o specifické služby, může kontaktovat naše oddělení služeb. Portfolio stále zlepšujeme a rozšiřujeme. V současnosti jsme například zaznamenali zájem o videoarchiv s možností přidělovat přístup konkrétním uživatelům nebo i veřejnosti. Jakmile tento zájem vyhodnotíme, rozhodneme o nasazení nové služby,“ doplňuje Tomáš Mervart.

Dlouholeté zkušenosti při implementaci služeb CESNET mají pracovníci Divize informačních technologií Střediska společných činností AV ČR. Mají-li tedy pracoviště zájem, mohou se na její odborníky obracet s konzultacemi. Zejména při modernizaci či budování nových optických nebo mikrovlnných spojů do sítě CESNET. Nebo se službami jako eduroam, které uživatelům nabízejí transparentní používání propojených sítí, nebo v oblasti osobních a serverových certifikátů.

Oblíbené se během pandemie staly videokonference ZOOM. Vědcům i ostatním pracovníkům Akademie věd umožnily bezproblémovou komunikaci na dálku. Typickým příkladem jsou semináře nebo školení, uplatnily se ale i při hodnocení pracovišť.

„Spolupráce Divize informačních technologií s IT specialisty CESNET je oboustranně užitečná. Dovoluje lépe koordinovat pracovní postupy například při připojování pracovišť do sítě CESNET, řešit bezpečnostní incidenty nebo implementovat další služby. Zároveň přináší i náměty na služby nové nebo pro jejich rozšíření,“ vyzdvihuje ředitel Divize informačních technologií Střediska společných činností Jaroslav Kohoutek.

CESNET je mimo jiné také koordinátorem národní výzkumné e-infrastruktury e-INFRA.CZ, kterou tvoří společně s Masarykovou univerzitou a Vysokou školou báňskou – Technickou univerzitou Ostrava. Tato e-infrastruktura nabízí služby pod hlavičkou Evropského cloudu pro otevřenou vědu. Usiluje o volný přístup k vědeckým datům a dalším výsledkům výzkumu či vývoje. Podporuje tak jejich využití v praxi.

Místopředseda Akademie věd ČR Jan Řídký závěrem potvrzuje, že bez vysokorychlostního připojení a odpovídajícího technického zázemí by většina současných výzkumů nebyla prakticky vůbec myslitelná: „Sdružení CESNET umožňuje našim vědcům spojení v potřebné kvalitě. Díky tomu mohou mimo jiné spolupracovat i na velkých mezinárodních projektech.“ Mezi ně patří i zmiňovaná Augerova observatoř v Argentině s českou stopou.

Autor: Luděk Svoboda 

Článek vyšel v aktuálním vydání Akademického bulletinu, který vydává Akademie věd ČR.