2013年,厦门大学集装箱数据中心成功验收并即将投入运营,这将是集装箱数据中心在全球真正意义上应用于海上航船环境的首例。集装箱数据中心在提高科考效率、保障数据安全性等方面效用显著。为深入研究集装箱数据中心在海洋科考等领域的应用前景,计世资讯数据中心研究中心拜访了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室副主任兼数据中心负责人王海黎博士,研究了解该校在船载式集装箱数据中心领域的探索历程及收获。
厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室(以下简称实验室)是国内在海洋科学研究领域少数几个国家重点实验室之一,担负着国家海洋环境基础研究及多学科综合观测的重要任务。实验室的主攻方向为海洋生物地球化学过程及其与海洋生态系统相互作用,需要在全球范围内进行现代化远洋科考,获取大量的第一手现场观测数据。海洋科考对于信息化技术具有极高要求。一方面,海洋环境变化快,需观测的海洋参数种类多、频率高,观测数据量大;另一方面,海洋科学研究一般采用迭代模式,观测所得数据需要实时或准实时地输入数值模型进行验证,在与实测数据进行对比的过程中不断调整、优化数值模型,这对数据的实时处理能力要求极高。
目前,实验室主要靠租赁科考船进行远洋科考,而我国科考船很多建设于上世纪八、九十年代,信息化基础设施薄弱,较难满足现代化远洋科考需求。海上风浪大、环境复杂多变,盐雾湿气对设备的腐蚀损伤极大,在这类科考船上很难保证大型IT设备在海洋环境中的正常运转。另一方面,有些科考船通信设施简陋,部分船只甚至不能支持有效的海事卫星数据传输,更难以保证IT设备安全、可靠、快速、低成本部署。此外,每次观测航次结束后,需要靠岸才能进行高通量数据处理,也间接限制了海洋科考活动海域,难以推进更具探索意义的海上科研活动。
自2011年,实验室开始寻找一种灵活方便、高效计算、安全性高的技术解决方案。经过多方调研论证、考察,实验室领导决定创新性地在科考船上搭载集装箱式数据中心。经过与各解决方案厂商进行细致沟通对比、公开招标,实验室最后决定采用IBM公司的集装箱式数据中心解决方案。标准制式的集装箱数据中心可以灵活快速地搭载于不同的科考船上,高集成度、高性能的数据中心可充分满足现有数据处理和存储需求,集中式存储和冗余备份系统充分保障数据的高共享性和安全性。
(1)20英尺集装箱能满足科考人员实时高性能运算、大容量存储需求
集装箱数据中心采用标准20英尺标准制式,将供配电、UPS、精密空调、消防、动力、门禁控制、刀片服务器、存储等集于一体,高性能、集约化的设计大大节省了船体空间;箱体设计配置CPU总数超过80个,运算峰值超过2T FLOPS,总内存超过192GB,磁盘存储总量超过80TB,可满足实验室海上长达数月的运算和存储需求。科考人员通过对观测到的各类数据进行实时处理并共享