中科曙光基因数据分析与存储平台方案

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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

2、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

3、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

4、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

5、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）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/sFD

6、RIB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　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； 2GBCacheSAS

7、RAID；  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；1×56GbInfiniband 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

8、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