Līdz 2026. gada beigām visi 2 200 rūpnieciskie un iegultie datori, kas vada CERN paātrinātāju kompleksu, darbosies ar Debian 13 “Trixie”. Termiņu apstiprināja Debian projekts pēc tam, kad CERN inženieri Federico Vaga un Nikos Tsipinakis nolasīja referātu MiniDebConf konferencē Vinterturā.
Pārejas iemesls ir Red Hat lēmums par procesoriem. RHEL 9 prasa x86-64-v2 mikroarhitektūras līmeni, RHEL 10 prasa x86-64-v3. CERN vadības sistēmas komanda saskaitīja, ka šī prasība izsvītro aptuveni 65 % priekšgala līmeņa iegulto sistēmu procesoru. Dzelži strādā. Jaunā operētājsistēma uz tiem vairs nestartē.
Kas kļuva par pēdējo pilienu
CERN paātrinātāju vadība ilgus gadus turējās Red Hat ekosistēmā. Vispirms tas bija Scientific Linux kopā ar RHEL 5 un 6, ko CERN uzturēja kopā ar citām pētniecības iestādēm. Pēc tam nāca CentOS ar RHEL 7 un 8 paaudzēm. Pāreju uz CentOS 7 sāka 2014. gadā, ekspluatācijā to ieviesa divus gadus vēlāk. Tā nostrādāja septiņus gadus stabilā ražošanā. 2023. gadā ar CentOS 7 darbojās aptuveni 4 000 dažādu CERN vadības sistēmas datoru: serveri, konsoles un priekšgala mašīnas.
Pirmais grūdiens bija 2020. gada beigu paziņojums par CentOS Stream. Piecu gadu dzīves cikls neder infrastruktūrai, kuras plānošanas horizonts ir paātrinātāju darbības un apstāšanās periodi. CentOS 7 atbalsts beidzās 2024. gada 30. jūnijā, tātad pašā fizikas mērījumu vidū. Komanda 2022. gada maijā trīs mēnešus testēja RHEL 9 un tā paša gada septembrī izvēlējās to par nākamo sistēmu.
Tad Red Hat paziņoja par mikroarhitektūras slieksni. CERN inženieru pašu ICALEPCS 2023 rakstā šī prasība nosaukta pie skaitļa: skartas aptuveni 65 % darbojošos priekšgala datoru procesoru. Vecas vadības iekārtas kopā ar tām piesaistītajām PCI kartēm būtu jāizmet tikai tāpēc, lai varētu palikt pie RHEL.
Red Hat lēmums palielināt atbalstīto x86-64 mikroarhitektūras līmeni līdz x86_64v2 RHEL 9 versijā un līdz x86_64v3 RHEL 10 versijā nozīmē, ka vecas, bet pilnīgi darbderīgas vadības iekārtas kopā ar tām piesaistītajām ierīcēm ir jānomaina, lai varētu turpināt lietot RHEL.
Cik maksātu palikšana
Skaitlis, kas izšķīra jautājumu, ir 5,4 miljoni Šveices franku. Tik, kā atstāsta Linuxiac, izmaksātu iekārtu nomaiņa kopā ar nepieciešamo pārprojektēšanu. Inženieri savas izredzes visu šo aparatūru sekmīgi aizstāt ar līdzvērtīgu jaunu novērtēja aptuveni 20 % apmērā. Katra nomainītā plate ir jauns draiveris, jauna kalibrēšana un jauna validācija sistēmā, kas nedrīkst apstāties.
Par šo naudu būtu iegūta viena vienīga lieta: tiesības palikt pie tā paša piegādātāja vēl vienu ciklu. RHEL 10 slieksnis jau ir x86-64-v3.
Ko nozīmē 2 200 datori
Vadības infrastruktūra ir izstiepta aptuveni 43 kvadrātkilometru platībā. Tajā ir ap 2 200 datoru, kas savienoti ar aptuveni 17 000 ierīču. Skaits turpina augt.
Priekšgala datori izpilda reāllaika programmas un runā tieši ar elektronikas platēm, kas kontrolē paātrinātāju iekārtas. Tos nevar vienkārši atjaunināt uz vietas. Sistēmas maiņa prasa instalāciju no nulles, tātad dīkstāvi un dublētus resursus validācijai. Gada beigu tehniskā apstāšanās ilgst mazāk par sešām nedēļām. Tieši šajā logā jāpaspēj pārcelt kritiskās sistēmas un jāpaspēj tās pārbaudīt. Dažām mašīnām tajā pašā laikā vajag arī fizisku aparatūras nomaiņu.
Serveru pusē komanda inventarizēja 600 mašīnas pa vienai: aparatūras stāvoklis, tīkla konfigurācija, servisi, pieejamības prasības, migrācijas logs un atkāpšanās plāns. Tikai pēc tam serverus sadalīja partijās pēc paātrinātāju apstāšanās un palaišanas datumiem.
Viena vadības sistēma ar divām operētājsistēmām
Kopš LHC ēras sākuma visa CERN paātrinātāju vadība darbojās ar vienu Linux distribūciju. Tagad tā sadalās. Augstas pieejamības serveri un vadības centra konsoles paliek uz RHEL 9. Iegultās sistēmas pāriet uz Debian.
Šo sadalījumu padarīja iespējamu darbs, kas sākumā bija domāts citam mērķim. Sistēmadministrācijas komanda 2022. gadā pārrakstīja konfigurācijas infrastruktūru tā, lai tā būtu neatkarīga no distribūcijas un vienlaikus spētu apkalpot vairākas. Instalāciju un konfigurāciju pārņēma Ansible. RHEL 9 vajadzībām uzbūvēja atsevišķu Ansible instanci no nulles ar domu, ka distribūcija vēlāk var mainīties. Aparatūras un programmatūras konfigurācijai izveidoja vienu patiesības avotu, sasaistot CERN tīkla datubāzi ar vadības sistēmas konfigurācijas datubāzi.
Toreiz tā bija apdrošināšanās. Tagad tas ir vienīgais iemesls, kāpēc Debian variantu vispār var izpildīt līdz 2026. gada beigām.
Kur Debian rīki nesniedzas
Phoronix ziņo, ka Vinterturas referātā CERN inženieri norādīja uz robiem oficiālajos Debian rīkos. Trūkst standarta risinājuma automātiskai pakotņu būvēšanai un publicēšanai. Esošie rīki neprot turēt vairākas vienas pakotnes versijas vienlaikus. Vadības sistēmā, kur dažādas paātrinātāju daļas apstājas dažādos laikos, tā ir ikdienas prasība.
Pārbūvē arī to, kā startē priekšgala datori. Mainās veids, kā operētājsistēmas komponentes tiek izdalītas mašīnām. Atsevišķi jāpārstrādā ierīču draiveri, kas runā ar CERN pašu būvēto paātrinātāju elektroniku. Mērķis visos trijos gadījumos ir viens: nesasiet kodu ar konkrētu distribūciju vēlreiz.
Referāta ieraksts ir pieejams Debian sanāksmju arhīvā. Procesori, kas tikko izturēja x86-64-v2 pārbaudi, nākamajā RHEL paaudzē izkristu tāpat.
Avoti
- Linuxiac: Debian 13 Is Taking Over 2,200+ Control Systems Across CERN
- Phoronix: CERN Transitioning To Debian After Being A Longtime RHEL Institution
- Debian micronews par 2 200 iekārtām līdz 2026. gada beigām
- ICALEPCS 2023: Selecting a Linux Operating System for CERN Accelerator Controls (PDF)
- MiniDebConf Winterthur 2026 referātu arhīvs
Komentāri
Šim rakstam vēl nav komentāru. Esi pirmais, kurš dalās ar savu viedokli.