Il CERN sceglie Debian per gli acceleratori: cambiare hardware sarebbe costato milioni

Il CERN ha scelto Debian 13 ‘Trixie’ per oltre 2.200 computer industriali e sistemi integrati che controllano i suoi acceleratori. Il passaggio sarà completato entro la fine del 2026 e permetterà di continuare a utilizzare hardware ancora funzionante, diventato incompatibile con i requisiti delle versioni più recenti di Red Hat Enterprise Linux. La migrazione è circoscritta ai sistemi di controllo degli acceleratori: i centri di elaborazione dati e le infrastrutture di calcolo degli esperimenti restano fuori dal progetto e continueranno a usare RHEL e AlmaLinux.

Gli ingegneri Federico Vaga e Nikos Tsipinakis hanno presentato il progetto durante la MiniDebConf di Winterthur. I computer coinvolti gestiscono circa 17.000 dispositivi distribuiti su un’area di 43 chilometri quadrati, con schede e componenti sviluppati anche internamente. Una parte di queste macchine utilizza processori datati, inseriti però in impianti con cicli di vita molto più lunghi di quelli di un normale PC.

Il CERN ha utilizzato per anni distribuzioni dell’ecosistema Red Hat, passando da Scientific Linux a CentOS. Dopo la chiusura anticipata del ciclo di supporto di CentOS Linux 8, il gruppo aveva valutato di proseguire con CentOS Stream. Nel frattempo aveva iniziato a preparare Debian come alternativa, lavorando per rendere gli strumenti di integrazione meno dipendenti dalla distribuzione. A pesare sulla decisione sono stati soprattutto i nuovi requisiti minimi dei processori. RHEL 9 richiede il livello di istruzioni x86-64-v2, mentre RHEL 10 è passato a x86-64-v3. Una parte dell’hardware industriale degli acceleratori non soddisfa questi requisiti. Debian mantiene invece la compatibilità con la base x86-64, consentendo di conservare le macchine interessate.

Restare nell’ecosistema Red Hat avrebbe richiesto interventi piuttosto estesi. Un’analisi dei rischi condotta nel secondo trimestre del 2023 aveva stimato una spesa di circa 5,4 milioni di franchi svizzeri, con undici schede elettroniche da riprogettare, personale aggiuntivo da assumere e rack da riorganizzare e ricablare. Tutto entro il quarto trimestre del 2026. Anche ipotizzando soluzioni prive di difetti, il gruppo aveva valutato intorno al 20% la probabilità di riuscita del piano. Da qui la scelta di intervenire sul software, evitando di sostituire l’hardware per adeguarlo al sistema operativo.

Anche gli aggiornamenti devono seguire i tempi degli acceleratori. Le finestre utili dipendono dalle fermate tecniche e dai periodi di messa in servizio: un cambio di versione va quindi pianificato con anni di anticipo. Il piano principale presentato dagli ingegneri prevede di utilizzare Trixie fino al 2030, sfruttando il supporto LTS, per poi passare a Debian 15. Il CERN ha inoltre iniziato a sostenere Freexian, che contribuisce al supporto a lungo termine di Debian.

La transizione richiede anche una revisione degli strumenti di distribuzione del software e dei driver sviluppati per l’hardware del CERN. Questi computer sono privi di disco e si avviano dalla rete. Per riutilizzare l’infrastruttura già impiegata nella creazione dei pacchetti RPM, il gruppo ha sviluppato un’estensione di Koji capace di gestire anche i pacchetti Debian. Al momento della presentazione, decine di macchine Debian erano già operative nel complesso degli acceleratori.