Estudo de caso FishOS: Nuvem baseada em OpenStack e Ceph no de.NBI

Estudo de caso FishOS: Nuvem baseada em OpenStack e Ceph no de.NBI

O FishOS alimenta a nuvem da Universidade Eberhard Karls, fornecendo um ambiente de nuvem para bioinformáticos através do centro de computação da universidade em Tübingen.

A Rede Alemã de Infra-estruturas de Bioinformática, ou abreviadamente “de.NBI”, é uma infraestrutura de investigação nacional que fornece serviços de bioinformática a utilizadores da investigação em ciências da vida, biomedicina e áreas afins. Através de um conceito de federação de nuvens, os cinco sítios da de.NBI, Bielefeld Uni, Freiburg Uni, Tübingen Uni, Heidelberg Uni e Giessen Uni, estão integrados numa única plataforma de nuvens. Desta forma, o utilizador é orientado para o serviço pretendido e para a nuvem adequada através do portal central da nuvem de.NBI.

O Sardina FishOS constitui a espinha dorsal do de.NBI Cloud, para facilitar as descobertas científicas europeias avançadas. A plataforma altamente fiável, baseada em OpenStack e Ceph, permite análises integradas e uma utilização eficiente dos dados para a realização de descobertas científicas.

O objetivo

Os múltiplos sistemas do de.NBI combinam FishOS OpenStack e Ceph para fornecer plataformas ultra-confiáveis para a investigação tradicional e aplicações de última geração, com segurança e proteção dos dados.

Para atingir os objectivos do de.NBI, os requisitos críticos para o armazenamento Ceph incluíam: redundância geográfica em vários locais, encriptação em repouso, espelhamento assíncrono, escolha de espelhamento unidirecional ou bidirecional. Os sistemas suportam várias configurações de armazenamento e por pool, para os modos de espelhamento de instantâneos e diários, e para instantâneos configurados para serem tirados em horários programados.

Para acelerar os cálculos, a plataforma de nuvem inclui a aceleração avançada de GPU da Nvidia.

Com várias nuvens baseadas em OpenStack e Ceph que abrangem vários locais e regiões, a operação diária dos sistemas é simples e flexível, com ferramentas de operações pré-integradas para a plataforma de nuvem, com análise preditiva inteligente e gestão inteligente de recursos.

Solução FishOS

A Sardina implementou um design de solução, baseado na arquitetura operacional do FishOS, permitindo à de.NBI gerir os múltiplos sistemas com operações totalmente automatizadas, flexíveis, fiáveis e escaláveis, e uma atualização Zero-Downtime única no mercado. Atualmente, a de.NBI gere quatro sistemas com uma solução FishOS baseada em OpenStack, Kubernetes e Ceph. A Sardina também migrou um dos sistemas do Ubuntu OpenStack.

A arquitetura da solução FishOS é flexível para escalar o armazenamento de dados, fornecer recursos elásticos de serviços de computação, fornecer gestão automatizada de recursos, facilitar a ligação em rede e garantir a disponibilidade da análise de dados.

A tecnologia de nuvem automatizada de autosserviço FishOS permite alta disponibilidade por padrão, oferece operações inteligentes de auto-recuperação, atualizações contínuas e escalonamento para milhares de servidores, melhorando a utilização, abordando a segurança e reduzindo os custos. A nuvem de.NBI alimentada por FishOS permite análises integrativas para a comunidade europeia de ciências da vida e a utilização eficiente de dados em investigação e aplicação, com um TCO optimizado.

As vantagens

  • Operações automatizadas de clique zero
  • TCO optimizado: 10x menos OpEx&CapEx
  • Segurança e proteção dos dados
  • Aumenta a resiliência e a flexibilidade
  • Economia elástica de pagamento à medida que cresces
  • Cria facilmente sistemas de grande escala que se estendem a vários locais

de.NBI Cloud: Universidade Eberhard Karls de Tübingen – Uma solução federada e georedundante para grandes dados científicos

FishOS alimenta a nuvem na Universidade Eberhard Karls de Tübingen. O FishOS fornece um ambiente de nuvem para bioinformáticos através do centro de computação da universidade em Tübingen. Em primeiro lugar, inclui infra-estruturas, várias soluções de fluxo de trabalho para construir pipelines e ferramentas com um foco particular na análise de dados de alto rendimento (genómica, proteómica, metabolómica, etc.).

Em segundo lugar, um dos principais objectivos do sítio de.NBI na nuvem em Tübingen é fornecer software, abrangendo diferentes domínios científicos de investigação, como a análise de espetrometria de massa, os pipelines de análise NGS, mas também a acoplagem molecular através do Ball integrado nos fluxos de trabalho Galaxy (galáxia).

O FishOS facilita a operação quotidiana dos sistemas da Universidade de Tubingen, tornando-a simples e flexível graças às suas ferramentas operacionais pré-integradas para a plataforma de nuvem. Os utilizadores dos sistemas beneficiam de análises preditivas inteligentes e de uma gestão inteligente dos recursos.

de.NBI cloud: Universidade Justus-Liebig (JLU) Giessen

O FishOS alimenta a infraestrutura de nuvem de.NBI na Justus-Liebig-University (JLU) Giessen. Esta foi estabelecida com sucesso no início de 2017, fornecendo recursos de computação e armazenamento em grande escala aos utilizadores da rede de.NBI. Já está em curso uma ampliação da capacidade global de armazenamento, que estará disponível no primeiro semestre de 2018.

Após a configuração inicial e testes intensivos, a nuvem na JLU Giessen foi transferida para o modo de produção em junho de 2017. Já foi utilizada com êxito para realizar sessões práticas durante a primeira escola de verão de.NBI sobre computação em nuvem para bioinformática.

Nesta ocasião, 24 participantes aplicaram técnicas de computação em nuvem para a análise dos seus próprios conjuntos de dados biológicos. Aprenderam a implementar soluções de software de bioinformática escaláveis num ambiente de nuvem. Desde a sua criação, a nuvem é regularmente utilizada por vários parceiros de cooperação e utilizadores da rede de.NBI para analisar os seus dados.

Os recursos informáticos para a execução de máquinas virtuais são complementados por uma seleção de várias soluções de armazenamento, incluindo discos efémeros baseados em SSD, volumes de dados e armazenamento de objectos, que podem ser utilizados para armazenar dados brutos e intermédios, bem como os resultados finais dos pipelines de análise bioinformática.

1024 512 Mihaela Constantinescu
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