ITが支えた“史上初”のブラックホール観測【後編】
ヘリウム封入HDDを採用、生データは保護しない――ブラックホール初観測の裏側
膨大なデータが発生するブラックホール観測を支えたのは1000台のHDDだった。データの保存や処理、保護のコスト効率を高めるために観測チームが取った手段は、合理的な判断に基づく。
巨大ブラックホールの観測を目指した「イベント・ホライズン・テレスコープ」(EHT)のプロジェクトチームは、電波望遠鏡(光ではなく電波を観測する望遠鏡)で得た電波信号データの記録と分析のために、クラウドではなく従来型の手法を採用した。本稿は、EHTが採用したHDDとは何か、データバックアップをどのようにして実現したのかについて紹介する。
過酷な環境に耐えた「ヘリウム封入HDD」
併せて読みたいお薦め記事
連載:ITが支えた“史上初”のブラックホール観測
HDDの今後の展望
データバックアップと分析の最前線
ブラックホールの画像データの扱いに関して、EHTのプロジェクトチームが突き当たった問題の一つは、頻繁に起きるHDDの障害だった。EHTの電波望遠鏡が記録した電波信号データの送信先である、マサチューセッツ工科大学(MIT)ヘイスタック観測所のビンセント・フィッシュ氏によると、EHTの各電波望遠鏡は標高7000~1万6000フィートに設置されている。
「何年もの間、われわれはHDDが障害を起こす問題を抱えてきた。大気の密度が低い高地では、密封されていない古いHDDは高い割合で故障する」とフィッシュ氏は話す。
解決策は、Western Digital傘下のHGST(日立グローバルストレージテクノロジーズ)のヘリウム封入HDDにあった。ヘリウムガスが密封されたヘリウム封入HDDは、軽量かつ記録媒体が高密度で、データの処理速度は従来型のHDDより速い。フィッシュ氏は「われわれが具体的にヘリウム封入HDDを依頼したわけではなかったが、IT業界がこの解決策を提示してくれた」と振り返る。
EHTは天の川銀河(銀河系)の中心にある巨大ブラックホール「いて(射手)座A*」の観測に照準を絞っていた2015年、初めて6TBのヘリウム封入HDDを採用し、200台導入した。EHTのデータサイエンティスト、リンディ・ブラックバーン氏によると、現在EHTは容量10TBの製品も含めて約1000台のHDDを使っている。HGSTに加え、Seagate Technologyと東芝デバイス&ストレージのヘリウム封入HDDも導入した。
ブラックバーン氏は言う。「ヘリウム封入HDDへの移行は、EHTにとって大きな進展だった。高地でも本来の性能を発揮して低温で稼働できる。この数年で障害はほとんど発生していない」
生データのバックアップは取らず
世界各地に分散した大量のデータの保存、処理方法を確立した後、EHTはデータ保護のための手段を確立する作業に着手した。電波望遠鏡が捉えた電波信号のデータを複製あるいは保護するための、コスト効率の高い方法はまだ見つかっていない。
データを関連付けし、数十TBにまで縮小したデータは、EHTの施設にある複数のRAID(Redundant Array of Independent Disks)システムに格納。Googleのクラウドストレージ「Google Cloud Storage」にバックアップを保存した。
縮小したデータはチームメンバーが利用できるよう複製し、EHTのシステム内部の幾つもの場所にアーカイブしている。「いずれは一般にアーカイブを公開する」と、ヘイスタック観測所でコリレーション(変数間の相関関係を分析する手法)ワーキンググループの共同リーダーを務めるジェフ・クルー氏は説明する。
「生データは保護しない。現時点でこれをバックアップできるコスト効率の高い手段がないためだ」とクルー氏は語る。ブラックバーン氏も「生データにはバックアップを取る価値はない」と指摘する。これほど大量のデータを保護する複雑さを考えれば、再び観測して新しいデータを収集する方が単純だという。
個別の電波望遠鏡が生み出すデータは、非常に現実的な意味では、単なる「ノイズ」にすぎないという見方もできる。「われわれの関心があるのは基本的に、電波望遠鏡間のノイズに、平均してどの程度の相関関係があるのかという点のみだ」とブラックバーン氏は主張。オリジナルの生データを一つ残らず保護するためにバックアップを取ることは「それほど重要ではない」と言い切る。
生データを処理するコンピューティングの性能が追い付かなくなり、データの長期保存が必要な状況に追い込まれれば、生データのバックアップは重要になるだろう。ただしブラックバーン氏は「生データのバックアップは、単純に、十分に、コスト効率良く実現できない限り、導入を真剣に検討することはない」と話す。
ブラックバーン氏は今後5~10年の技術動向に目を向ける。電波望遠鏡が生成するP(ペタ)B級の生データを各観測拠点でHDDに記録した後、データ処理のためのコンピュータクラスタまで輸送するやり方が、今後も最適であり続けるのかどうかを見極める意向だという。
データをHDDに記録して、専用のコリレーション用のコンピュータクラスタを使う方法を続けるのか。HDDに記録して出来るだけ早くクラウドにアップロードするのか。あるいはSSDがコスト面で、テープが速度面でHDDと競合できるところまで進化するのか。これらは「はっきりしない」とブラックバーン氏は語る。
フィッシュ氏は「米航空宇宙局(NASA)や民間企業が手掛ける宇宙ロケットの打ち上げを通じて、専用の人工衛星群を打ち上げる方法も非現実的ではない」と話す。このようにPB級のデータを移動させる方法は幾つかある。ただしコストが最大の障壁になる。「われわれが抱える問題のほとんどは、技術的ハードルよりも、資金的なハードルに関連している」とクルー氏は打ち明ける。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
ITが支えた“史上初”のブラックホール観測
世界初のブラックホール観測。その成功には、P(ペタ)B級の電波信号のデータを捉え、保存・処理し、バックアップする手段が必要だった。それはどのようなものだったのか。
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
製品資料
“攻撃者優位”なサイバーセキュリティ、全ての「穴」をふさぐ方法とは? -
製品資料
実際に悪用される脆弱性は4%前後 優先的に対処すべき脆弱性を把握するには? -
製品資料
HubSpotの機能を拡張する法人データ活用法 -
製品資料
面倒で非生産的な「名寄せ」作業 高精度&高効率に実施するには? -
製品資料
名刺管理には「その先」がある 成果のでない営業活動から脱却する秘訣
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
ISMSの“コンサル丸投げ”が招く数千万円の無駄 NTTドコモビジネスの脱出劇
-
2
「Microsoft 365」が乗っ取られる 跡形もなくMFAを破る手口
-
3
Netflixのバックエンドは「ほぼJava」 3000超のアプリを支える開発基盤の裏側
-
4
100億円の「Linux更新」を回避 みずほ銀行が選んだ“おきて破り”のRHEL延命策
-
5
IT製品の導入に関するアンケート「サーバ&ストレージ」編
-
6
月額91.3万円のAIエンジニア システムアーキテクト級に並んだ単価の中身
-
7
ストレージへの高い投資対効果を目指す「ETERNUS DX S2」シリーズ
-
8
「IoT通信環境の構築・運用」に関するアンケート
-
9
IT業界で相次ぐ人員削減の“隠された理由”
-
10
ライオンが挑む「守りのIT」脱却:Google Cloudで加速させるデータ駆動型経営
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
AIエージェントで多様な日常業務を効率化するための入門ガイド
-
2
財務・会計はAI活用でどう変わる? 調査で見えた変革の道筋
-
3
AIが「わざわざ使うツール」になっていない? 業務で自然に使う導線にする秘訣
-
4
JR西日本ITソリューションズが「監視業務の属人化」を解消した方法とは?
-
5
「脱Excel」か「Excel快適化」か? 現場にやさしい業務改善の進め方
-
6
「結局、一部の人しか使わない」 AI活用が業務に定着しない根本的な理由
-
7
コスト分析で見る「デバイス復旧」の代償 損失額から導きだされた投資戦略とは
-
8
Macの安全神話は崩壊? 最新の脅威動向から見えた攻撃のトレンドと有効な対策
-
9
ゼロトラストにおける「IDaaSの課題」と補完すべき重要機能とは?
-
10
情報セキュリティ対策早分かりガイド:25の自社診断で弱点と解決策を理解
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー