構建一朵高性能計算“螺旋星云” ——華為和德國電信合作的公有云如何服務歐洲頂尖科研機構?
作者:佚名
在天文學圈里,“螺旋星云(Helix Nebula)”是天文愛好者的關注焦點,這個在1824年被發現的巨型行星狀星云,距離地球大約700光年,后被譽為“上帝之眼”,長期閃耀于星際太空。近期,一個科學界的“螺旋星云”誕生,以云服務的形式向外輸出基礎設施資源,為以歐洲核子研究中心為首的10家世界***級的科研機構提供科研支撐。
2007年從史匹哲太空望遠鏡拍攝到的螺旋星云的紅外線影像,來自美國國家航空航天局
歐洲核子研究中心是誰?
歐洲核子研究中心成立于1954年,現有22個成員國,是當今世界粒子物理前沿研究領域的領跑者,擁有世界上***能量的大強子對撞機等全系列的粒子加速器系統。歐洲核子研究中心對人類的基礎科學研究以及推動新技術、新發明,***人才培養等方面做出了重要貢獻,是目前唯一一家擁有聯合國大會觀察員資格的國際前沿基礎研究組織。
2013年歐洲核子研究中心正式宣布,發現了構成宇宙的最基本組成部件之一的“上帝粒子”——希格斯玻色子,又一次震驚世界。另外,世界上***個萬維網站的發布者——蒂姆•伯納斯•李(Tim Berners-Lee),當時就就職于歐洲核子研究中心,伯納斯此舉,就此為人類打開了精彩***的互聯網時代大門。
隨著IT時代的發展和創新技術的演進,為了滿足自身科研需求,歐洲核子研究中心在IT基礎設施建設上也做了很大投入。除了上文所提的發明了世界***萬維網網站、***個網絡服務器和***個瀏覽器之外,歐洲核子研究中心在存儲、高性能計算領域,也一直走在世界前沿。據了解,目前,歐洲核子研究中心正在運營的私有云,擁有7,000臺服務器和190,000核,是世界上***的OpenStack私有云之一。除了供其自身使用之外,歐洲核子研究中心也將其開放給其他IT平臺,讓眾多歐洲研究機構共享其計算和存儲能力。
業務量上升 私有云遇瓶頸
隨著科研項目的持續上馬,其他科研院所的資源需求量也與日俱增,來自各研究機構的數據密集型科學計算需求越來越多,歐洲核子研究中心在IT設施方面遭遇3方面挑戰:
首先,歐洲核子研究中心目前新增存儲需求達到50 PB每年(1PB約為100萬GB),而且這個數字每年還增加15%,其OpenStack私有云不能經濟、彈性地滿足數據存儲和高性能計算的快速增長需求。
其次,傳統的硬件采購、部署、在線應用安裝的投資巨大,交付周期長,無法匹配巨量計算需求的增長。想要通過對其現有的IT資源實施擴容,需要投入大量的資金與時間成本。
第三,其現有數據中心的運營和維護費用高,例如其瑞士數據中心的電力費用在2015年增長一倍。
綜合上述架構痛點,歐洲核子研究中心決定借力公有云的力量來解決現有的IT瓶頸。
德電開放電信云賦能“螺旋星云”威力無窮
2016年,歐洲核子研究中心在自身原有的私有云平臺基礎上,引入了公有云資源,構建“螺旋星云”科學云(HNSciCloud)。目標是實現為歐洲科研教育機構提供高性能計算、大容量存儲、快速信息傳送等服務。最終,華為和德國電信T-Systems合作的德電開放電信云,在眾多競爭者中脫穎而出,成為了“螺旋星云”的小伙伴。
據了解,促使歐洲核子研究中心考慮德電開放電信云,有兩方面原因:一方面,開放電信云基于華為OpenStack解決方案的FusionSphere進行搭建,并通過了負責制定OpenStack全球統一標準的OpenStack互操作性工作組測試,是基金會官方認可的“OpenStack Powered”公有云平臺,可為用戶提供一致的核心服務。這使德電開放電信云與歐洲核子研究中心現有的私有云保持同架構,有利于其在私有云和公有云之間管理和遷移數據;另一方面,德電開放電信云通過了歐洲最嚴苛的TUV安全認證以及全球最權威的CSA STAR云認證,整體服務安全可靠。
2016年4月起,歐洲核子研究中心開始試用德電開放電信云,規模達到上千個高性能計算節點。通過試用,德電開放電信云完全達到了“螺旋星云”科學云項目的要求。通過API調用接口,歐洲核子研究中心創建的所有其使用的計算節點性能都相當平穩。高性能的計算節點規格,I/O操作次數可達15000 IOPS, 125 MB/s streaming r/w ,高性能計算能力處于公有云業界領先水平,充分滿足科研機構的云端計算需求。另外,德國電信在歐洲優勢的高速網絡鏈接能力,很好地滿足歐洲核子研究中心與德電開放電信云,以及歐洲核子研究中心多個科研機構之間的快速傳送信息的要求。
2016年11月2日,歐洲核子研究中心宣布與德電開放電信云簽訂框架合同,覆蓋“螺旋星云”科學云的設計、原型和試驗階段。除了歐洲核子研究中心外,還有其它九家歐洲***科研機構參與此項目,并使用此云計算平臺,包括:
意大利國家天文物理研究所(INFN)
德國電子同步加速器研究所(DESY)
法國國家科學研究中心(CNRS)
德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)
荷蘭國家超級計算和電子科技研究所(SURFsara)
英國科學技術設施委員會(STFC)
歐洲生物信息研究所(EMBL)
西班牙高能物理研究所(IFAE)
歐洲同步電子輻射設施(ESRF)
開放電信云是德國電信的***公有云產品,華為是其技術合作伙伴。德電開放電信云提供的組件和資源,包括虛擬計算、虛擬存儲、虛擬私有網絡、大容量帶寬、歸檔/備份系統以及彈性伸縮等其他服務。
德電開放電信云參與組建的“螺旋星云”科學云,從2016年11月起進入了解決方案設計階段,歐洲核子研究中心等的科研業務已經在上面運行。伴隨著“螺旋星云”科學云的推進,他們可以更好地享受云計算所帶來的無窮力量。“螺旋星云”科學云使得其獲得按需付費、靈活、快速的部署方式,加快了研究計算的速度,滿足了大容量存儲,低延時快速訪問的需求。華為和德國電信將與歐洲核子研究中心緊密配合,針對科研用戶不同場景的需求,調整和優化服務,最終在2018年完成整個“螺旋星系”科學云的混合云生態系統建設。
責任編輯:潤月
來源:
51CTO