伴隨牛頓力學(xué)體系的建立而誕生的近代科學(xué),開辟了一個全新的時代改變了人類的生產(chǎn)生活和思維方式,對人類社會的發(fā)展進程產(chǎn)生了深遠的、革命性的影響。時至今日,科技創(chuàng)新也依然是影響和改變經(jīng)濟、社會的關(guān)鍵變量。
不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進軍,探索當前世界科技發(fā)展的最前沿,推動事關(guān)人類生存與發(fā)展的科技進步是每個科研機構(gòu)的目標,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱中國科大)致力于科學(xué)前沿探索和高新技術(shù)創(chuàng)新,為了更好支撐生命科學(xué)、天文、材料、人工智能等各學(xué)科領(lǐng)域研究,校網(wǎng)絡(luò)信息中心負責(zé)的學(xué)校計算平臺,以計算和存儲為平臺融合新技術(shù)應(yīng)用,推進重大科研創(chuàng)新平臺建設(shè),提升創(chuàng)新體系效能,加速科技創(chuàng)新。
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中國科大是中國科學(xué)院所屬的以前沿科學(xué)和高新技術(shù)為主、兼有醫(yī)學(xué)和特色文科的綜合性全國重點大學(xué),于1958年在北京創(chuàng)建,重點培養(yǎng)新興、邊緣、交叉學(xué)科的尖端科技人才,其中包括一批國際知名的科學(xué)家,在單分子科學(xué)、高溫超導(dǎo)、納米科學(xué)、地球環(huán)境、生命與健康等前沿領(lǐng)域取得了世界水平領(lǐng)先的科研成果。
近幾年,生命科學(xué)、材料科學(xué)、力學(xué)、人工智能、天文等學(xué)科的項目隨著新技術(shù)和新儀器的應(yīng)用,取得了科研成果的同時,也對科研創(chuàng)新平臺在計算及存儲性能和容量上提出了新的挑戰(zhàn),現(xiàn)有的計算中心整體資源使用率接近極限,對計算存儲平臺整體方案的性能、容量、安全穩(wěn)定都提出了新挑戰(zhàn)。
聚焦前沿科學(xué)研究,致力尖端科技突破,注重學(xué)科交叉融合,努力實現(xiàn)創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化的重大突破,為了保障不同學(xué)科課題項目的順利、高效開展,中國科大網(wǎng)絡(luò)信息中心深入分析科研項目對計算中心的需求,整體籌劃,以計算+存儲為核心的整體方案升級集群系統(tǒng),部署了25個浪潮GPU服務(wù)器節(jié)點、一套浪潮分布式并行文件存儲AS13000系列,為科研平臺提供了計算及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。
為了滿足不同學(xué)科領(lǐng)域項目采集的數(shù)據(jù)在研究不同時期數(shù)據(jù)對存儲性能、容量的需求特點,數(shù)據(jù)層采用了基于浪潮分布式并行文件存儲AS13000系列構(gòu)建的數(shù)據(jù)分層存儲方案,通過配置NVMe SSD高性能硬盤的全閃存節(jié)點構(gòu)建了高速性能層,通過30個4U60盤位的高密節(jié)點搭建了11PB可用空間的容量層,集群中所有分布式節(jié)點參與并發(fā)讀寫,基于聚合的小文件優(yōu)化技術(shù),減少了數(shù)據(jù)寫入硬盤次數(shù),提高小文件讀寫性能,實現(xiàn)了集群聚合讀帶寬160GB/s以上,寫帶寬100GB/s以上,同時隨機讀IOPS達205萬,保證科研項目順利進行。存儲集群采用同一目錄命名空間,可以自動根據(jù)數(shù)據(jù)訪問在高速存儲及普通容量層中遷移,確保發(fā)揮更大性能。此外浪潮分布式并行文件存儲AS13000可提供文件、對象、塊、大數(shù)據(jù)等多種存儲服務(wù),通過靈活的存儲協(xié)議選擇以及多種存儲協(xié)議之間的互通性滿足多領(lǐng)域科研項目課題的負載多樣性。
聚合讀寫帶寬性能
數(shù)據(jù)存儲集群具有高冗余模式,當某節(jié)點出現(xiàn)故障時,可以自動切換到備用節(jié)點上,科研平臺數(shù)據(jù)不會丟失,保證了數(shù)據(jù)安全性,設(shè)備類故障頻率降低,保障項目課題的持續(xù)運行。此外,中國科大考慮到科研平臺未來研究方向的增多及規(guī)模的增大,浪潮分布式并行文件存儲AS13000可以根據(jù)后期業(yè)務(wù)的增長,在線擴展新的節(jié)點,系統(tǒng)的性能和容量會隨著節(jié)點數(shù)量的增加線性增長,保護了科研項目的持續(xù)性研究。
浪潮存儲
2003年正式建成的中國科大校級計算平臺是學(xué)校六大公共實驗中心之一,也是國內(nèi)高校最早的平臺之一。目前投入設(shè)備采購費用已超1.2億元,1300臺在使用中的服務(wù)器,提供總雙精度浮點5409萬億次/秒的計算能力,利用率超過80%。其中在2022年支持發(fā)表SCI論文464篇(包括Nature系列、Science系列、PRL、JACS、Cell等頂級期刊論文38篇),為前沿領(lǐng)域的科技創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)與計算平臺,有效支撐了用戶取得顯著項目成果。
科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力,深刻應(yīng)用和影響著人類的工作、生產(chǎn)、生活各個方面,從而提升生命健康水平,推動經(jīng)濟繁榮、造福人類。最為具有較強知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力的教育與科研基地,中國科大致力推動中國科技文化的發(fā)展,通過對于新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用,為了給每一位師生提供優(yōu)質(zhì)的計算和數(shù)據(jù)資源,為加速前沿科技研究打下堅實的基礎(chǔ),幫助全人類更好認識自然、理解自然、改造自然,推動人類社會和文明不斷向前邁進。