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    清華大學龍存集群存儲系統案例

    清華大學機械工程學院內設機械工程、熱能工程、工業工程等6個系,其機械工程系擁有多個國家級、部級、市級重點實驗室和研究所,研究方向涉及各類機械裝備理論設計與制造、制造系統自動化數字化和過程監控等,跨越激光制造、增材制造、生物制造和航空航天制造等多個領域。由于該系進行日常教學和科研項目時常涉及大量數據的計算分析和處理,需建立一套高性能計算系統以提升效率。



    一、系統簡介

    機械工程系日常教學和科研項目中經常使用的軟件是流體計算的fluent、化學計算的Vasp和Gaussian、模擬真實物理系統需求的Ansys等軟件。


    這些軟件均為高性能應用軟件,需依賴高性能計算集群進行數據計算和海量數據分析,需依賴一個高安全和高IO帶寬的存儲系統對高性能計算進行支撐,以保證每次計算的正確性和計算效率。




    二、解決方案

    利用LoongStore集群存儲系統,結合原有的InfiniBand網絡,打造提供統一虛擬存儲池的存儲系統。該存儲系統有安全性高、IO吞吐量大的特點,可滿足本次高性能計算系統的存儲所需。


    本方案存儲系統由3臺12盤位智能存儲節點,2臺龍存元數據控制節點構成。


    前端的高性能計算服務器集群通過高速的Infiniband網絡與存儲節點集群和元數據服務器集群構成的LoongStore集群存儲系統,進行數據讀寫。整體存儲系統I/O吞吐量可達1800MB/s。




    三、LoongStore高端集群存儲的在高性能計算場景的優勢

    1、數據的安全性:
    高性能計算場景中,一個計算進程也許能持續幾個小時或是幾天甚至是更長時間,在計算進程當中存儲系統哪怕出現一個字節的錯誤數據,都可能會影響整體的計算結果,甚至使幾天累積的勞動成果報廢,所以保證數據的正確性,顯得尤為重要。


    LoongStore集群存儲系統提供N+M糾刪碼保護,也提供多副本數據保護,支持用戶可根據實際需求自選,以根據實際情況最大限度的保護數據的安全,保證計算結果正確有效。


    2、高IO吞吐能力:
    高性能計算場景中,數據需要從存儲系統被讀取至計算系統以進行計算,同時計算完畢的數據需回寫至存儲系統,這些數據量會非常龐大,如果存儲系統的IO吞吐能力不足,將會限制整個高性能計算平臺的效率。


    LoongStore集群存儲系統以單個數據讀寫進程多線程并發的獨有技術,總能在數據讀寫速度的考校中獨占鰲頭。


    3、業務連續性保障:
    LoongStore集群存儲系統支持不停業務在線擴容,系統性能和容量隨著系統擴容而線性增加。系統沒有任何單節點故障,任何存儲節點、網絡節點的故障均不影響系統正常工作。故障硬盤數據恢復速度快,1T的數據恢復時間小于30分鐘。




    四、客戶收益

    龍存為清華大學機械系建立了一個完善的、高效的高性能計算集群存儲系統,使其具有相匹配的節點/CPU內存容量,滿足高性能的數據存儲管理能力,與前端計算集群相得益彰,并通過為大型數據中心提供可擴展的模塊化方案組合實現了企業級的支持。




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