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时间:2018-08-05
《中科曙光基因数据分析与存储平台方案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、基因数据分析与存储平台建设方案目录1平台建设需求分析31.1平台组成31.2系统应用分析42系统方案设计72.1系统配置表72.2系统拓扑图102.3系统方案说明113系统技术参数123.1总体指标123.2刀片机箱123.3计算刀片123.4四路节点123.5管理登录节点123.6存储节点133.7集群网络133.8机柜配电133.9集群软件133.10系统集成实施与售后服务151平台建设需求分析1.1平台组成生物信息学研究平台可分为测序平台和分析平台两部分,测序平台以基因测序仪为核心,完成基因测序,获得原始数据;分析平台以高性能计算软硬件系统为核心,完成数据的分析处理,获得分析结果。其
2、中,基因数据存储与分析平台即生物信息高性能计算系统通常包括:²计算子系统(刀片节点、胖计算节点、管理登陆节点)²存储子系统(在线存储系统、备份存储系统)²网络子系统(高速计算存储网络、低速管理网络)²管理调度系统(操作系统、集群管理系统、作业调度系统、KVM)²基础软件环境(编译器、数学库、并行环境等)²应用软件环境(生物信息平台软件、应用软件与基因组数据资源)²集群基础设施(机柜、配电系统)²机房环境(机房、制冷、监控、消防、隔音、供电等)1.1系统应用分析生命科学做为21世纪最重要的科学分支之一,高性能计算在生命科学的研究和发展中起来非常重要的作用。由于测序技术的飞速发展,人类发现的基
3、因序列数目按照指数级增长,那么对于如此数量庞大的基因进行同源性搜寻,比对,分析,遗传发育分析等等,往往伴随着巨大的数据处理量和并行计算量。同时,由于生命科学的研究对象往往是蛋白质和DNA的大分子,对这些分子的三维结构的预测,动力学特性、热力学特性、在生命过程中如何发生作用,这些科学问题也要借助于高性能计算机。所以高性能计算机在生命科学研究中,应用非常广泛,扮演着及其重要的角色。生物信息学研究平台应用包括测序仪离线处理、序列搜寻比对分析、质谱仪原始资料处理、分子对接(药物设计)、电子显微镜图象处理等等,其中最为主要的仍是测序仪离线处理和序列搜寻比对分析,也是基因数据存储与分析平台承担的主要任
4、务。基因数据存储与分析平台应用的主要特点为:1.计算量大,序列比对等大部分任务在双路节点上可以获得较高的计算效率;2.序列拼接等部分应用需要大内存的节点,部分应用需要单节点1TB以上的内存;3.数据访问量巨大,对存储性能、容量要求高,数据增长速度非常快;4.开源软件众多,安装复杂,需要相应的基因组数据资源;5.部分应用的工作流程较为复杂,自动化较低。1系统方案设计1.1系统配置表方案思想:在当前预算下,结合平台应用的特点和对软硬件的需求,搭建符合应用特点的、满足使用需求、并且尽可能完整的基因组分析和存储平台。序号名称技术规格单位数量计算峰值(TFLOPS)存储容量(裸容量TB)功率(kw)
5、高度(U)1硬件部分5.2992965.45171.1计算子系统 刀片平台TC4600E5U机架式刀片机箱,可以支持10个计算刀片;管理模块,集成远程KVM和远程虚拟媒体;千兆网络交换模块,提供6个RJ45千兆接口和2个万兆上联接口;56Gb/sFDRIB网络模块,对外提供10个FDRIB接口;4*电源模块(冗余);台1- -5计算刀片CB60-G202×Intel Xeon E5-2640v38核处理器 (2.6GHz);128GB DDR4 2133MHz;1×300G2.5寸10000转SAS硬盘;1×56Gb Infiniband端口;2×1000M以太网接口;片53.328
6、 2.25-四路大内存节点I840-G254U机架式;4×IntelXeonE7-4850v314核处理器 (2.2GHz); 2TB DDR31600MHz内存; 2GBCacheSASRAID; 2×600GB SAS10K热插拔硬盘;2×千兆以太网接口;1×56GbInfiniband HCA卡;冗余电源;上架导轨; 台11.9712 1.24管理登录节点I620-G202U机架式;2×Intel Xeon E5-2620v36核处理器 (2.4GHz);4×8GB DDR4 2133MHz内存;2×300G2.5寸10000转SAS硬盘;2×1000M以太网接口;1×56GbIn
7、finiband HCA卡;冗余电源;上架导轨;台1- 0.421.2存储子系统 存储节点I640-G154U机架式存储,24盘位,2颗处理器,32GB内存,2*300G10KSAS系统盘,配置24块4TBSATA数据硬盘,提供96TB存储裸容量;对外配置2个千兆网口、1个FDRIB网口。台1 96141.3网络子系统 计算网络FDRIB交换机36口FDRInfiniband交换机台1 0.41IB线缆3米
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