Il telescopio LOFAR esamina le frequenze radio a bassa frequenza in vaste aree del cielo

ASTRON, l'istituto olandese per la radioastronomia, è in prima linea nelle scoperte ad alto impatto. Il lavoro dell'istituto di ricerca si concentra sulla misurazione delle condizioni atmosferiche di pianeti extrasolari simili alla Terra e per cercare segni di vita, sullo studio delle origini delle onde gravitazionali e dell'evoluzione delle galassie dalla nascita al collasso e sulla misurazione degli eventi meteorologici spaziali per proteggere la Terra da eventi catastrofici legati al sistema solare.

ASTRON sta aggiornando la rete su cui è basato LOFAR, il suo telescopio array distribuito a bassa frequenza, con il routing di Juniper.

Panoramica


Azienda ASTRON
Riconoscimenti Ricerca
Regione EMEA
Immagine ASTRON
I risultati

4x

Osservare meglio il cielo

Aumento pianificato del campo visivo

54

Volumi di dati enormi

Stazioni LOFAR connesse in tutta Europa

3:1

Più sostenibile

Riduzione dell'ingombro dei router e del consumo energetico

La sfida

Un enorme array di telescopi svela i segreti dell'universo

LOFAR è il più grande radiotelescopio che opera alle frequenze più basse osservabili dalla Terra. A differenza di un telescopio a disco singolo, LOFAR utilizza un numero molto elevato di antenne molto piccole distribuite in 54 siti nei Paesi Bassi e in tutta Europa. LOFAR 2.0, il telescopio di ultima generazione, migliora la sensibilità e l'accuratezza con circa 50.000 antenne sincronizzate con una precisione di nanosecondi. Il risultato: osservazioni simultanee sull'intero intervallo di frequenza e raddoppio della sensibilità per le frequenze più basse. L'obiettivo a breve termine è aumentare di 4 volte il campo visivo e l'imaging ad altissima risoluzione.

Per gestire terabit di dati in tempo reale, elaborare più rapidamente le immagini ed espandere la comunità di ricercatori, ASTRON ha aggiornato LOFAR con il routing di Juniper.

ASTRON ha scelto il routing di Juniper per la più recente rete di sensori distribuiti di LOFAR. L'aggiornamento quadruplica la capacità di rete con un core da 400G e reti di distribuzione da 100G che collegano le 54 stazioni delle antenne.

"Utilizziamo lo switching Juniper dal 2018 e siamo davvero soddisfatti di Juniper come azienda", ha dichiarato Julian Kootstra, System and Network Engineer di ASTRON. "Juniper offriva le migliori prestazioni tecniche e il miglior rapporto qualità-prezzo per connettere le stazioni di antenne di LOFAR."

ASTRON Challenge
La soluzione

Il routing scalabile e ad alte prestazioni consente la scoperta basata sui dati

Le stazioni LOFAR digitalizzano i segnali dai loro array di antenne e trasmettono i dati in tempo reale al sito di elaborazione centrale di ASTRON nei Paesi Bassi. Grazie agli aggiornamenti di rete di Juniper, i dati provenienti dalle stazioni possono essere trasmessi direttamente al cluster di calcolo ad alte prestazioni, dove vengono elaborati per creare le immagini ad altissima risoluzione che mappano il cielo. LOFAR 2.0 genera 46 terabit di dati grezzi al secondo e ogni osservazione può generare 22 terabyte di dati all'ora.

Per la rete core viene utilizzato il router Juniper PTX10004 400G compatto, ad alta densità e a risparmio energetico. Il PTX10004 ha una capacità di switching effettivo di 57,6 Tbps. "Il PTX10004 ci fornisce la densità e le prestazioni giuste, con la scalabilità necessaria per l'espansione futura", ha affermato Kootstra. "Abbiamo in programma di raddoppiare la velocità di trasmissione dati nel breve termine e di quadruplicarla nei prossimi due anni, e possiamo semplicemente aggiungere un'altra scheda di linea al router PTX quando necessario".

Nelle stazioni viene utilizzato Juniper ACX7024, un router compatto e potente. L'ACX7024 offre 360 Gbps di throughput e dispone di classificazione di livello industriale per la sua resilienza alle temperature. "Il range di temperatura esteso dell'ACX è davvero essenziale", ha affermato. “Le stazioni sono dei container in campi che vengono colpiti dalla luce diretta del sole”.

ASTRON ha acquistato Juniper PTX10004 e ACX7024 per conto dell'organizzazione finanziatrice LOFAR ERIC.

Router PTX10004

Router Cloud Metro ACX7024

ACX7100-32C

ASTRON Solution
Il risultato

Una rete alla base delle scoperte astronomiche internazionali

Con Juniper, la rete LOFAR può scalare per supportare volumi di dati enormi e velocizzare la creazione di immagini ad altissima risoluzione per supportare le scoperte scientifiche dei ricercatori.

 Favorire la collaborazione nella ricerca
Sempre più ricercatori in Europa si uniscono al consorzio LOFAR. Mirando a raggiungere un campo visivo 4 volte più grande, una risoluzione dell'immagine 20 volte superiore e un'elaborazione 40 volte più veloce, gli scienziati possono guardare indietro di miliardi di anni per migliorare la nostra comprensione della formazione delle galassie, studiare pulsar e altro ancora.

 Prestazioni di rete scalabili
"Oggi possiamo realizzare il 400G e passare all'800G a seconda delle nostre esigenze di scalabilità multicast", ha affermato Kootstra. L'IP multicast dei router Juniper consentirà alle stazioni di trasmettere i dati in streaming alle GPU nel sito di elaborazione centrale e ad altre organizzazioni contemporaneamente.

 Efficienza operativa per supportare la sostenibilità
La sostenibilità IT fa parte degli obiettivi scientifici carbon-neutral di ASTRON. "Siamo passati da tre router core più vecchi, che consumavano molta energia, a un unico router PTX", ha affermato. "Juniper consente una buona efficienza in termini di potenza per bit trasferiti e densità di porte", ha affermato.

ASTRON Outcome
"Juniper offriva le migliori prestazioni tecniche e il miglior rapporto qualità-prezzo per connettere le stazioni di antenne di LOFAR."
Julian Kootstra System and Network Engineer, ASTRON

Pubblicato nel febbraio 2025