“一直以來我們用的都是小型機(jī)，業(yè)務(wù)量的增加讓我們必須購買新服務(wù)器。到底繼續(xù)用小型機(jī)，還是改弦易張?”中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物信息中心(以下簡稱中心)選型的經(jīng)歷才剛剛開始。
小型機(jī)變成機(jī)群
“生物計(jì)算運(yùn)算量大，對浮點(diǎn)運(yùn)算和吞吐量要求高，在某種程度上可與大家都知道的復(fù)雜性高、運(yùn)算量大的地質(zhì)運(yùn)算、油氣層運(yùn)算相比。”中心上來就給自己定義了工作的難度。其實(shí)，中心最主要的任務(wù)是開展和促進(jìn)生物信息技術(shù)領(lǐng)域的原始性創(chuàng)新研究，建立生物信息分析、數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的技術(shù)體系。
現(xiàn)在中心承擔(dān)著生物信息資源的收集和管理服務(wù)、生物信息學(xué)研究等眾多任務(wù)。為了完成任務(wù)，中心運(yùn)行著MPI、OpenMP、PVM等很多專業(yè)分析軟件。而這些軟件的普遍特性就是運(yùn)算量大，對平臺挑剔。
一直以來，中心大規(guī)模計(jì)算都使用的是某國際知名廠商的小型機(jī)。剛開始，中心只負(fù)責(zé)為上海地區(qū)提供生物運(yùn)算分析的任務(wù)，隨著中心業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)大，上海地區(qū)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中心需求，他們將觸角伸到了上海周邊地區(qū)，這就意味著數(shù)據(jù)量和運(yùn)算量的陡增。購買新的服務(wù)器成為中心持續(xù)發(fā)展的必要條件。
“按常理來說，這種購買只是系統(tǒng)擴(kuò)容，照以前的拷貝一份就可以，起碼用著一直不錯(cuò)的小型機(jī)應(yīng)該是首選。”中心最早打的也是這樣的如意算盤。既然以前一直不錯(cuò)，干脆這次復(fù)制一個(gè)好了。還用得著考慮什么選型問題嗎?
當(dāng)然得考慮。在IT產(chǎn)品不斷推陳出新的今天，為什么非要守著價(jià)格動(dòng)輒上百萬，每年維護(hù)費(fèi)用又在十萬以上的小型機(jī)?是不是可以找一個(gè)替代品，又能省錢，又能完成計(jì)算任務(wù)?
別忙!換產(chǎn)品可以，可是得完成運(yùn)算任務(wù)。再便宜，也不能買了沒法用吧。
中心先仔細(xì)分析了一下對服務(wù)器計(jì)算能力的具體需求。從運(yùn)算能力、運(yùn)算特點(diǎn)來看，中心要求服務(wù)器能支持并行計(jì)算，支持批處理運(yùn)算。同時(shí)，中心運(yùn)行的有很多分析軟件，比如計(jì)算分子生物學(xué)算法、生物開發(fā)專用軟件環(huán)境等，新服務(wù)器必須能支持這些軟件。其余更為細(xì)節(jié)，但也是明確門檻的要求是:浮點(diǎn)計(jì)算能力到1000億次/秒，內(nèi)置大容量存儲設(shè)備，相關(guān)設(shè)備能夠相對獨(dú)立，比如電源。
當(dāng)然小型機(jī)也算是理想。但除小型機(jī)之外，機(jī)群也可以考慮。單個(gè)性能并不算太高，但有機(jī)、可靠整合的機(jī)群系統(tǒng)，從指標(biāo)上能滿足計(jì)算需求，也能保證系統(tǒng)的安全可靠。
先拿張紙算算機(jī)群的好處有哪些，是否值得換。中心是這樣認(rèn)識機(jī)群的。首先它便宜，比起同檔次的小型機(jī)，購買價(jià)格和后期維護(hù)費(fèi)用都小很多。其次，機(jī)群也能滿足中心的計(jì)算能力。無論是中心要求的生物分析、進(jìn)化分析、比對軟件等并行計(jì)算能力，還是序列比對等批處理計(jì)算能力，機(jī)群都可以滿足。同時(shí)，在中心看重的大存儲方面，機(jī)群的數(shù)據(jù)存取也讓中心比較樂觀。
不過選擇機(jī)群也不是百分之選，比如，在小型機(jī)上“跑”慣了的應(yīng)用軟件，突然轉(zhuǎn)移到機(jī)群上行不行?要做多大的轉(zhuǎn)變和接口轉(zhuǎn)換，中心能力行不行，機(jī)群提供商能給多大支持?
國際品牌改為國內(nèi)
服務(wù)器國內(nèi)外廠商有很多。中心列了一張大表，挨個(gè)寫下自己比較熟悉的國際大廠商，用排除法選型。
最早心儀的是DELL服務(wù)器，便宜，性能好，而且不少用戶也在青睞DELL。但一比對數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，DELL沒有機(jī)群解決方案。白忙活一場!還是看看幾個(gè)專業(yè)機(jī)群廠商吧。
Sun當(dāng)然也是不錯(cuò)的選擇。作為國際知名解決方案提供商，Sun的產(chǎn)品和服務(wù)不用懷疑，其中間件產(chǎn)品跨平臺性不錯(cuò)，軟件體系非常完善。但在價(jià)格上，還是偏貴。另外，Sun不能按照中心計(jì)算方法進(jìn)行定制服務(wù)，也不能滿足移植需求。
中心開始將眼光轉(zhuǎn)向國內(nèi)。在國內(nèi)品牌選擇上，2003年聯(lián)想深騰以4.183萬億次的LINPACK速度列世界第14位的信息一下子打動(dòng)了中心。聯(lián)想在機(jī)群體系上已經(jīng)建立了品牌和知名度，而且，有數(shù)據(jù)表明其在國際上的排名也不錯(cuò)，是不是可以考慮呢?中心將電話打到了聯(lián)想。
在性能上，中心并沒有太多顧慮。而關(guān)鍵是，聯(lián)想能否提供軟件移植服務(wù)，保證中心運(yùn)行的軟件能夠在機(jī)群上運(yùn)行。
“當(dāng)時(shí)我們只是試探一下，抱著希望成功的目的。沒想到，移植并不難，而且聯(lián)想派出了幾個(gè)工程師，將我們的MPI、OpenMP、PVM應(yīng)用支撐平臺順利遷移到了機(jī)群上。”中心這樣回憶。
當(dāng)然還有其他吸引中心的地方。比如，聯(lián)想提供的機(jī)群是安騰結(jié)點(diǎn)。經(jīng)過測試，中心發(fā)現(xiàn)安騰結(jié)點(diǎn)的綜合能力是其他結(jié)點(diǎn)的兩倍以上。而且中心私下認(rèn)為，安騰結(jié)點(diǎn)是將來的發(fā)展方向。“有些運(yùn)算對內(nèi)存要求很高。而安騰能夠支持最多128GB的內(nèi)存，讓我們不再發(fā)愁。”測試數(shù)據(jù)讓中心在聯(lián)想后面打了勾。
“不要以為我們選擇了聯(lián)想，就是百分之百滿意。”中心強(qiáng)調(diào)，“畢竟我們第一次用機(jī)群，不敢把身家性命放在新東西上。”中心以前從來沒用過聯(lián)想，不了解情況，要冒一定風(fēng)險(xiǎn)。為了保險(xiǎn)起見，中心來了個(gè)保險(xiǎn)方案—Itanium2結(jié)點(diǎn)和Xeon結(jié)點(diǎn)并存的混合機(jī)型，同時(shí)與聯(lián)想積極溝通，逐步做調(diào)優(yōu)工作。
2003年底，聯(lián)想向上海生物信息中心推薦聯(lián)想定制的深騰1800高性能機(jī)群服務(wù)器產(chǎn)品，即“上海生物信息中心機(jī)群系統(tǒng)”。2004年4月簽訂合同，5月底到貨，7月份進(jìn)入安裝測試，到現(xiàn)在效果不錯(cuò)。
“用了機(jī)群以后，我們忙著做內(nèi)部應(yīng)用軟件的遷移。不過這不是一朝一夕的事情，需要慢慢解決。”中心心有不甘，知道自己任重而道遠(yuǎn)。下一步，中心開始琢磨與聯(lián)想成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室中心，將運(yùn)算和分析軟件與服務(wù)器匹配的問題“扼殺”在實(shí)驗(yàn)室里。同時(shí)，中心對機(jī)群提出的更高要求也需要寄希望于實(shí)驗(yàn)室，比如磁盤陣列的性能還需要再加強(qiáng)，機(jī)群作業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)需要改進(jìn)，在高強(qiáng)度下某些服務(wù)器容易掛起等問題。
到今天，中心總結(jié)自己從小型機(jī)一步跨越到機(jī)群，從國外品牌直接換成國內(nèi)品牌的經(jīng)歷還在感慨:繼承以前的選型習(xí)慣當(dāng)然沒錯(cuò)，但是，打破常規(guī)，用更新的產(chǎn)品也是不錯(cuò)的選擇。
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本文標(biāo)題：選型，不走老路
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