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LOFAR-Teleskop untersucht weite Bereiche des tieffrequenten Radiohimmels
ASTRON, das Niederländische Institut für Radioastronomie, ist führend bei bahnbrechenden Entdeckungen. Die Arbeit des Forschungsinstituts konzentriert sich auf die Messung der atmosphärischen Bedingungen von erdähnlichen, extrasolaren Planeten auf der Suche nach Anzeichen von Leben, die Untersuchung der Ursprünge von Gravitationswellen und der Entwicklung von Galaxien von der Geburt bis zum Kollaps und die Messung von Weltraumwetterereignissen, um die Erde vor katastrophalen Weltraumwetterereignissen zu schützen.
ASTRON aktualisiert das Netzwerk im Herzen von LOFAR, seinem verteilten Niederfrequenz-Array-Teleskop, mit Juniper Routing.
4x
Sehen Sie mehr vom Himmel
Geplante Erhöhung des Sichtfelds
54
Riesige Datenvolumen
Europaweit verbundene LOFAR-Stationen
3:1
Nachhaltiger
Geringerer Router-Fußabdruck und geringerer Stromverbrauch
Massives Teleskop-Array enthüllt die Geheimnisse des Universums
LOFAR ist das größte Radioteleskop, das bei den niedrigsten Frequenzen arbeitet, die von der Erde aus beobachtet werden können. Im Gegensatz zu einem Einzelschüsselteleskop verwendet LOFAR eine sehr große Anzahl von sehr kleinen Antennen, die auf 54 Standorte in den Niederlanden und in ganz Europa verteilt sind. LOFAR 2.0, das Teleskop der neuesten Generation, verbessert die Empfindlichkeit und Genauigkeit mit etwa 50.000 Antennen, die mit Nanosekundengenauigkeit synchronisiert sind. Das Ergebnis: gleichzeitige Beobachtungen über den gesamten Frequenzbereich und Verdoppelung der Empfindlichkeit für die niedrigeren Frequenzen. Das kurzfristige Ziel umfasst die 4-fache Erhöhung des Sichtfelds und Bilder mit ultrahoher Auflösung.
Um Terabit an Echtzeitdaten, eine schnellere Bildverarbeitung und eine wachsende Forschergemeinschaft zu bewältigen, hat ASTRON LOFAR mit Juniper Routing aufgerüstet.
ASTRON entschied sich für das Juniper Routing für das neueste verteilte Sensor-Netzwerk von LOFAR. Das Upgrade vervierfacht die Netzwerkkapazität mit einem 400G-Core und 100G-Verteilungsnetzwerken, die seine 54 Antennenstationen verbinden.
„Wir verwenden Juniper Switching seit 2018 und sind mit Juniper als Firma sehr zufrieden“, sagte Julian Kootstra, System and Network Engineer bei ASTRON. „Juniper hatte die beste technische Leistung und den besten Wert für den Anschluss der Antennenstationen von LOFAR.“
Leistungsstarkes, skalierbares Routing ermöglicht datengesteuerte Entdeckung
Die LOFAR-Stationen digitalisieren die Signale ihrer Antennen-Arrays und streamen die Daten in Echtzeit an die Zentrale Verarbeitungseinrichtung von ASTRON in den Niederlanden. Mit den Netzwerk-Upgrades von Juniper können die Daten von den Stationen direkt in den Hochleistungs-Computing-Cluster gestreamt werden, wo sie verarbeitet werden, um letztendlich die ultrahochauflösenden Bilder zu erstellen, die den Himmel abbilden. LOFAR 2.0 generiert 46 Terabit an Rohdaten pro Sekunde, und jede Beobachtung kann 22 Terabyte an Daten pro Stunde generieren.
Der Juniper PTX10004, ein kompakter 400G Router mit hoher Dichte und energieeffizientem Design, wird für das Core-Netzwerk verwendet. Der PTX10004 hat eine effektive Switchingkapazität von 57,6 Tbit/s. „Der PTX10004 bietet uns die richtige Dichte und Leistung mit der Skalierbarkeit zur zukünftigen Erweiterung“, sagte Kootstra. „Wir planen, die Datenrate in naher Zukunft zu verdoppeln und innerhalb von zwei Jahren zu vervierfachen. Wir können dem PTX-Router bei Bedarf einfach eine weitere Linecard hinzufügen.“
Der Juniper ACX7024, ein kompakter und leistungsstarker Router, wird an den Stationen eingesetzt. Der ACX7024 bietet 360 Gbit/s Durchsatz und ist industrietauglich für Temperaturbeständigkeit. „Der erweiterte Temperaturbereich des ACX ist wirklich unerlässlich“, sagte er. „Die Stationen sind Container in Feldern, die von direkter Sonneneinstrahlung getroffen werden.“
ASTRON führte den Kauf des Juniper PTX10004 und des ACX7024 im Namen der LOFAR ERIC-Organisation durch, die die Finanzierung bereitstellte.
Eine Netzwerkgrundlage für internationale astronomische Entdeckungen
Mit Juniper kann das LOFAR-Netzwerk skaliert werden, um die unglaublich massiven Datenvolumen zu unterstützen und die Erstellung von Bildern mit extrem hoher Auflösung zu beschleunigen, um die wissenschaftlichen Entdeckungen der Forscher zu unterstützen.
Ermöglichung der Forschungszusammenarbeit
Eine wachsende Gruppe von Forschern in Europa beteiligt sich am LOFAR-Konsortium. Mit dem Ehrgeiz, ein 4-faches Sichtfeld, eine 20-fache Bildauflösung und eine 40-mal schnellere Verarbeitung zu erreichen, können Wissenschaftler Milliarden von Jahren zurückblicken, um unser Verständnis der Bildung von Galaxien zu verbessern, Pulsare und mehr zu studieren.
Skalierbare Netzwerkleistung
„Wir können heute 400G machen und auf 800G wechseln, abhängig von unseren Multicast-Skalierungsanforderungen“, sagte Kootstra. Die Multicast-IP der Juniper Router ermöglicht es den Stationen, Daten an die GPUs in der zentralen Facility und an andere Organisationen gleichzeitig zu streamen.
Betriebseffizient zur Unterstützung der Nachhaltigkeit
IT-Nachhaltigkeit ist Teil der klimaneutralen Wissenschaftsziele von ASTRON. „Wir sind von drei älteren Core-Routern, die viel Energie verbrauchten, zu einem PTX-Router übergegangen“, sagte er. „Mit Juniper haben wir eine gute Effizienz bei der Leistung pro übertragenem Bit sowie bei der Portdichte“, sagte er.
Veröffentlicht im Februar 2025