Hạ tầng thông tin hỗ trợ nghiên cứu khoa học: Giới thiệu về mạng nghiên cứu và đào tạo

Dale Smith

Trung tâm khởi tạo tài nguyên mạng

(Network Startup Resource Center)

dsmith@nsrc.orgThis document is a result of work by the Network Startup Resource Center (NSRC at http://www.nsrc.org). This document may be

freely copied, modified, and otherwise re-used on the condition that any re-use acknowledge the NSRC as the original source.

Mạng nghiên cứu và đào tạo• Một số thuật ngữ

– Research and Education = R&E

Nghiên cứu và đào tạo

– Research and Education Networks = REN

Mạng nghiên cứu và đào tạo

– National REN = NREN

Mạng nghiên cứu và đào tạo Quốc gia

• Có thể nói NREN giống như một nhà cung cấp dịch vụ Internet đặc biệt với trọng tâm là hỗ trợ hoạt động nghiên cứu và đào tạo.

• Mạng nghiên cứu và đào tạo mang tính phức tạp và khó định nghĩa

Đặc tính của mạng nghiên cứu và đào tạo

• Băng thông cao– Băng thông cao hơn nhiều so với mạng Internet thông

thường– Cung cấp mạng chuyên biệt nên không có sự cạnh

tranh về lưu lượng với các dịch vụ như facebook, youtube…

– Mạng chuyên biệt này như một hệ thống đường riêng mật độ giao thông thấp nên bất cứ khi nào sử dụng người dùng cũng không bị chậm trễ trong lưu thông

– Tạo nên khả năng hợp tác dễ dàng hơn cho các nhà khoa học trên toàn thế giới

Hệ sinh thái mạng nghiên cứu và đào tạo

• Mô hình lớp– Kết nối toàn cầu– Mạng nghiên cứu và đào tạo khu vực– Mạng nghiên cứu và đào tạo Quốc gia– Người dùng được kết nối tại các mang cơ

quan, đơn vị, trường học• Không có nhà khoa học nào kết nối trực tiếp tới

mạng Quốc gia. Họ đều kết nối với các mạng trường học hay cơ quan, đơn vị.

Kết nối toàn cầu của mạng nghiên cứu và đào tạo

• Kết nối các vùng và các Quốc gia với nhau

• Kết nối vật lý dài và chi phí cao

• Sự phối hợp không hoàn toàn tốt

• Chính sách định tuyến thường không phù hợp

• Các hệ thống mạng luôn ngang hàng

Kết nối khu vực của mạng nghiên cứu đào tạo

• Kết nối mạng nghiên cứu và đào tạo ở từng Quốc gia trong khu vực– EUMedConnect (North Africa/Middle East)

Khu vực Bắc Phi và Trung Đông– TEIN4 (Asia)

Khu vực Châu Á– CAREN (Central Asia)

Khu vực Trung Á– GEANT (Europe)

Khu vực Châu Âu– RedCLARA (South & Central America)

Khu vực Bắc và Trung Mỹ– AfricaConnect/Ubuntunet (West & Central Africa)

Khu vực Tây và Trung Phi– And others

Và các khu vực khác

RedCLARA March 2011

Porto Alegre

ALICE2

CLARA

RNP

AmLight

Mạng nghiên cứu và đào tạo hỗ trợ nghiên cứu khoa học

• Cộng đồng khoa học ở Hoa Kỳ đã và đang phát triển một danh sách các hoạt động khoa học lớn mang tính toàn cầu

• Bạn có thể đóng góp hoạt động của bản thân tại địa chỉ– http://www.internet2.edu/forms/international-big-science-list/

• Liên hệ với Internet2 thông qua:– Edward Moynihan <emoynihan@internet2.edu>– Jim Williams <williams@internet2.edu>

THE SQUARE KILOMETER ARRAY (SKA)

Dự án Kính thiên văn vô tuyến khổng lồThông tin: Dự án SKA là dự án kính thiên văn vô tuyến mặt đất khổng lồ. SKA sẽ giúp giải quyết những câu hỏi căn bản về vũ trụ của chúng ta như những ngôi sao đầu tiên hay những dải ngân hà đầu tiên hình thành như thế nào sau vụ nổ Big Bang, Những dải ngân hà đã tiến hóa ra sao từ sau thời điểm đó, vai trò của từ tính như thế nào trong vũ trụ, bản chất của lực hấp dẫn và tìm kiếm sự sống bên ngoài trái đất. Những ăng ten này sẽ được sử dụng tạo ra lưu lượng gấp 10 lần lưu lượng Internet toàn cầu và toàn bộ mạng lưới khi hoạt động có thể tạo ra lưu lượng gấp 100 lần lưu lượng Internet toàn cầu ở thời điểm hiện tại. Những ăng ten này sẽ tìm kiếm các ngôi sao trẻ để xác định manh mối về vật chất tối. Đồng thời hệ thống trợ giúp nghiên cứu thuyết tương đối và lực hấp dẫn.

This project is funded by the National Science Foundation OCI- 0962968‐

Thời gian : từ năm 2016 đến năm 2024.

Kinh phí: 1,5 tỷ euro.

Địa điểm: Hệ thống sẽ được đặt cả ở Úc và Nam Phi. Trự sở đặt tại Manchester, Anh.

Thành viên: Nam phi ( và các quốc gia láng giềng), Úc, Niu Di-lân, Canada, Trung Quốc, Đức, Ý, Hà Lan, Thụy Điển, Ấn Độ (thành viên hỗ trợ), Mỹ, Braxin, Pháp, Nhật, Hàn Quốc, Ba Lan, Bồ Đào Nha, Nga, Tây Ban Nha và Anh.

Website: http://www.skatelescope.org/

THE LARGE HADRON COLLIDER (LHC)Máy gia tốc hạt lớn

Thông tin: Đây là một trong những dự án quốc tế được nhiều người biết đến. Thiết bị khoa học khổng lồ này nằm khoảng 100 mét dưới lòng đất. Máy gia tốc hạt này được sử dụng bởi các nhà vật lý để nghiên cứu một loại hạt sơ cấp nhất – một loại hạt cơ bản xây dựng nên vạn vật. Cỗ máy được chứa trong một đường hầm vòng tròn với chu vi 27 km siêu dẫn và siêu lạnh để tăng tốc các hạt. Hai chùm hạt mang năng lượng cao sẽ dịch chuyển với vận tốc gần với vận tốc ánh sáng trước khi va chạm. Chùm hạt dịch chuyển ở hai vị trí đối nghịch trong hai ống riêng biệt – hai ống được giữ trong môi trường siêu chân không.Thành viên: Cơ sở vật chất được đặt tại biên giới Pháp và Thụy Sĩ, có sự hợp tác của khoảng 10000 nhà khoa học và kỹ sư đến từ hơn 100 quốc gia.

Thời gian: Bắt đầu vào ngày 10-9-2008 và vận hành 2 tháng trong năm 2013 sau đó tạm dừng để nâng cấp. Theo kế hoạch cỗ máy này sẽ được mở trở lại sớm nhất vào năm 2015.Kinh phí: 7.5 tỉ euro.

Địa điểm: Gần Geneva, Thụy Sĩ và nằm giữa biện giới Pháp-Thụy Sĩ.

Website:http://public.web.cern.ch/public/en/lhc/lhc-en.htmlhttp://lhc.web.cern.ch/lhc/

INTERNATIONAL SPACE STATION (ISS)Trạm vũ trụ quốc tế

Thành viên: Bao gồm NASA, Cơ quan không gian Liên Bang Nga(Roscosmos), Cơ quan thám hiểm không gian Nhật Bản (JAXA), Cơ quan không gian Châu Âu (ESA), Cơ quan không gian Canada (CSA). Trách nhiệm của mỗi thành viên:NASA: Thực hiện các chính sách quản lý và phân tích các giai đoạn trong chương trình trạm vũ trụ.Roscosmos: Kiểm soát tất cả các hoạt động bay lên không gian của người Nga.CSA: Cung cấp tài nguyên, thiết bị, chuyên gia cần thiết để vận hành và giám sát các hệ thống phục vụ cơ đọng cho hoạt động huấn luyện phi hành đoàn. ESA: Đặt tại Noordwijk, Hà Lan. Hơn 2000 chuyên gia phát triển phần lớn các dự án của ESA ở đây. JAXA: Trung tâm không gian Tsukuba và Tanegashima vận hành hạ tầng là những cơ sở thiết yếu cho ISS.

This project is funded by the National Science Foundation OCI- 0962968‐ 7

Thông tin: Trạm vũ trụ quốc tế là sự hợp tác trong nhiều năm. Trạm vũ trụ quốc tế như một cơ sở “cứu cánh” trên không cho các trạm không gian của các quốc gia. Nó tiêu tốn nguồn nhân lực và mạng lưới để vận hành từ mặt đất. Mỗi đối tác sẽ có trách nhiệm cơ bản trong việc quản trị và vận hành thiết bị mà họ cung cấp. Trạm vũ trụ bao gồm các tấm pin mặt trời trải rộng trên một diện tích tương đương với một sân bóng Mỹ và nặng khoảng 924.739 pound, chưa tính đến các phương tiện vận chuyển. Khoảng 2,3 triệu dòng mã và 52 máy tính điều khiển hệ thống trên ISS. Khoảng 8 dặm cáp kết nối các thiết bị điện tử.

Thời gian: 1998- ‐2020. Địa điểm: Bên ngoài khoảng không gian Trái đất.

Kinh phí: 45 tỉ đô la. Website: http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/index.html

NATIONAL ECOLOGICAL OBSERVATORY NETWORK (NEON)Mạng quan sát sinh thái quốc gia

Thành viên: NEON, Inc.

Th i gian:ờ NEON hoàn thành k ho ch và thi t k , b c vào giai đo n xây d ng vào mùa xuân năm 2012.ế ạ ế ế ướ ạ ự NEON hi n t i đang xây d ng các c s . Xây d ng toàn b h th ng m ng NEON sẽ m t kho ng 5 năm, nên d án NEON hy ệ ạ ự ơ ở ự ộ ệ ố ạ ấ ả ựv ng sẽ có th v n hành vào năm 2017 và sẽ thu th p d li u trong kho ng 30 năm.ọ ể ậ ậ ữ ệ ả

Kinh phí: 433 tri u đô.ệĐ a đi m: ị ể D li u sẽ đ c thu th p t 60 c s kh p n c Mỹ bao g m c Alaska, Hawaii và Puerto Rico.ữ ệ ượ ậ ừ ơ ở ắ ướ ồ ả

Website: http://www.neoninc.org/

Thông tin: NEON được xây dựng để thu thập và tổng hợp dữ liệu về sự tác động của biến đổi khí hậu, thay đổi đất ở và các loài xâm lấn lên nguồn tài nguyên thiên nhiên và đa dạng sinh học. Các vùng được lựa chọn theo một chế độ để mô tả các vùng khách nhau của thực vật, địa hình, khí hậu và hoạt động của hệ sinh thái. NEON sẽ kết hợp dữ liệu các vùng với dữ liệu kiểm thử và nguồn khác (dữ liệu vệ tinh…) nhằm đưa ra khoảng dữ liệu để sử dụng mô tả những thay đổi sinh thái quốc gia qua không gian và thời gian