У адронного коллайдера зависли компьютеры

Исследователи, работающие с Большим адронным коллайдером (LHC), сообщили о зависании одного из компьютеров на пульте управления детектора. Об опасности коллайдера ходит множество слухов, однако, по словам ученых, ничего страшного не могло случиться в принципе. На устранение проблемы ушла целая ночь.

Несмотря на то, что самый крупный и сложный физический прибор в истории человечества еще не начал работу, некоторые его части уже используются в различных экспериментах или просто отлаживаются перед запуском. Детектор ATLAS, один из ключевых компонентов LHC, в настоящее время ведет наблюдение за космическими лучами, что позволяет ученым не только собирать научные данные, но и калибровать и настраивать уникальную установку.

Ошибка

В пятницу, 8 мая, поздно вечером перестали обрабатываться поступающие на компьютеры пультовой данные. Чтобы избежать нездоровых сенсаций, сразу отметим что никакой опасности это не представляло: однако само по себе подобное событие достаточно необычно. Дежурившие в ту смену специалисты (с детектором в общей сложности работает свыше тысячи ученых и инженеров) не смогли сразу определить причину сбоя. Это также стало причиной, по которой спустя месяц, 16 июня, на сайте новостей ATLAS появилось отдельное сообщение с описанием происшествия.

LHC

Большой адронный коллайдер (LHC) построен для исследований в области физики элементарных частиц. Высокая энергия сталкиваемых друг с другом протонов позволит ученым зарегистрировать процессы, которые сложно наблюдать при иных условиях. В частности, физики надеются зафиксировать следы так называемого бозона Хиггса – при помощи которого остальные частицы приобретают массу. Подробное описание целей коллайдера и его устройства доступно на сайте elementy.ru

Стефан Шенклер, координатор группы, отвечающей за управление детекторами, рассказал, что в первые моменты царил хаос: «Все звонили специалистам, спрашивали что происходит, но ничего не работало». Более того, быстро выяснилось, что сбой затронул и главную базу данных, к которой по неизвестной на тот момент причине с необычно высокой частотой стали обращаться компьютеры с пульта управления ATLAS.

Расследование, которое было немедленно организовано специалистами, увенчалось успехом только рано утром в субботу, 13 июня. Проведшие всю ночь за поиском сбоя сотрудники компьютерного центра обнаружили, что шквал запросов вызван одним из процессов, который был запущен на каждом компьютере. Запросы, с которыми программа обращалась в базу данных, требовали наличия прав доступа, которые не были предоставлены. В результате этого база отклоняла все попытки, и компьютеры тратили на это большую часть своих ресурсов.

Права доступа и процессы

Детектор ATLAS, с компьютерами которого произошел сбой, является не только одним из самых сложных устройств в истории. Когда коллайдер начнет работу, он станет крупнейшей системой обработки информации – семь тысяч тонн различного оборудования будут перерабатывать поток данных, поступающий со скоростью свыше 54 терабайт в секунду. Большая часть этого потока будет отсечена электронными схемами внутри самого детектора, и на выходе получится сравнительно скромные 300 мегабайт в секунду. Это будут данные о том, где и как прошли через детектор различные частицы.

Операции, которые проводятся с данными в вычислительном центре, требуют разных прав доступа. Программа, которая осуществляет чтение, не обязательно сможет и записать информацию: для управления доступом используется несколько разных категорий.
И около полугода назад один из программистов системы использовал для предоставления доступа одной из программ собственные пароль и имя. Когда срок действия учетной записи закончился, работающее с ее паролем программное обеспечение вызвало паралич компьютеров.

Надежность

Вопреки многочисленным слухам, коллайдер является достаточно безопасной установкой. По сути, он не опаснее микроскопа или, например, компьютера. Пучок частиц, который разгоняется в его вакуумной трубе до скорости, сопоставимой со скоростью света, конечно, опасен: но во время работы в тоннелях ускорителя людей нет. Более того, зависшие 8 мая компьютеры с управлением пучками никак не связаны: к чести ученых и инженеров ЦЕРН (европейского центра ядерных исследований, именно там находится коллайдер) следует отметить что ничем, кроме потери данных, происшествие не угрожало.

Справка GZT.RU

Ускорители заряженных частиц отнюдь не являются исключительно инструментом для удовлетворения любопытства физиков. С их помощью получают, например, рентгеновское излучение для просвечивания древних документов и цельных камней с останками доисторических животных. Ускорители используются для лучевой терапии рака, для изучения химических реакций и структуры молекул вирусных белков. Есть даже проект применения ускорителей для термоядерного синтеза – если он окажется успешным, то удастся разрешить и энергетический кризис.

Основной ущерб коллайдер может нанести только сам себе. Осенью некачественный контакт в одном из магнитов вызвал перегрев магнита и привел к повреждению системы охлаждения. Часть магнитов после этого пришлось разобрать и поднять на поверхность, а вакуумную трубу очистить от попавших туда частиц металла. Пуск установки перенесли на год, но ни один из сотрудников не пострадал: в месте аварии никого быть просто не могло по требованиям техники безопасности.

Куда более трагичны были последствия других компьютерных ошибок в истории человечества. В учебники по отладке и тестированию программ вошел пример аппарата лучевой терапии Therac-25: ошибки в его работе вызывали четыре смерти от передозировки облучения и нескольких тяжелых травм. Причем, в отличие от сбоя в пультовой коллайдера, ошибку долгое время не могли «отловить» – первый инцидент даже не расследовался.

Запуск ракеты «Ариан-5» 4 июня 1996 года привел к ее разрушению – жертв не было, но потери составили около 370 млн долларов. Еще раньше, 14 сентября 1993 из-за компьютерного сбоя потерпел крушение самолет А320 в аэропорту Варшавы – итогом стало двое погибших и 68 раненых.

Конца света не было. И не будет.

Вокруг LHC в прошлом году возник ряд слухов разной степени нелепости. Как правило, коллайдеру приписывали способность вызывать катастрофу, масштаб которой ограничивался фантазией автора: чаще всего встречалась легенда о том, что при столкновении частиц образуется черная дыра. В других случаях фигурировала странная материя, перестраивающая обычное вещество по своему образу и подобию.

Особо буйная фантазия отдельных авторов рисовала и порталы в другие Вселенные, а неизвестные шутники даже сделали сайт с отсчетом времени «до конца света», причем выбрали почему-то вовсе не момент начала экспериментов. История со сбоем в пультовой детектора, вероятно, скоро станет основой для еще одной легенды: однако на самом деле речь идет всего лишь о части кропотливой работы по отладке самого сложного прибора в истории.