中国科学院计算技术研究所私有云存储案例

一、用户介绍

中国科学院计算机研究所创建于1956年，是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构，也我国计算机事业的摇篮。伴随着计算所的发生发展，先后为国家培养了几百名我国最早的计算技术专业人员，在这里工作或学习过的院士有二十余位。随着学科与技术发展，从计算所陆续分离出中科院微电子学研究所、计算中心、软件所和网络中心等多个研究机构，以及联想、曙光等高技术企业。六十多年来，计算所在科学研究和科技成果等方面取得了显著成就。截至2022年底，计算所获得国家、院、市、部级科技奖励248项，其中，国家级科技奖励55项（含非第一完成单位15项），院、市、部级科技奖励193项（含非第一完成单位26项）。

计算技术研究所的主要研究方向和领域有信息处理、信息检索、网络安全、大数据处理、体系结构研究、智能技术研究、生物信息计算、虚拟现实技术等。

二、项目需求

中科院计算所专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构，涉及各个领域的计算机技术研究，研究环境需求多样复杂，需求如下：

研发环境复杂：计算所下辖十数个研究中心，各个研发环境需求不一，需要一套支持快速部署，快速配置的虚拟化平台，支撑研发需求。
海量存储：计算所每天涉及数十个不同的科研任务，超算数据量快速增长，针对海量小文件的高效存储、读写需求极高。
负载均衡：不同科研组不同访问压力，容易出现集中访问需求，云平台整体架构需自带负载均衡机制，分摊访问压力。
易管理：需要简单的管理软件对云平台系统进行统一式管理，降低整体运维成本。
易共享：中国科学院计算技术研究所承担了大量的科研任务工作，每天都会产生大量的文档、代码、科研数据等资料，需要能够快速的读写访问，并且能够按需在项目组内、外进行快速便捷的分享，通过分享充分提高信息的价值。
高性能：科研任务中包括高性能计算业务，对存储性能需求在10GB/s以上。
高可靠性：所有科研数据都极为珍贵，数据不可丢失，云平台和存储不可中断，对整体可靠性要求极高。

三、解决方案

计算所使用LoongStore构建了超过PB级别的高性能共享存储池，以2倍于传统SAN存储的读写性能支撑计算所的科研计算任务，加快科研项目进程。采用LoongCloud虚拟化平台+LoongStore集群存储+LoongDisk私有云盘服务构建科研云平台，通过LoongCloud虚拟化平台构建计算资源池，创建虚拟机分配给业务进行使用。LoongStore集群存储系统在通过后端切片技术将所有的虚拟机镜像文件切片后分布式的存入所有的存储服务器中。所有虚拟机均可直接挂载LoongStore集群存储系统，进行计算以及数据读写相关应用。并且LoongStore集群存储还为超算平台、邮件系统、门禁管理系统、园区管理系统、网络管理分析系统、OA系统、音视频系统、图书管理系统、考核管理系统、日志管理系统等服务提供数据存储服务。

整体架构

同时在LoongStore共享存储池上端构建了LoongDisk私有云存储服务层，通过与AD域控结合同步相同的帐号和密码、权限等信息，给计算所内部所有的人员分配了云端存储空间。用户可以通过类似QQ一样的用户体验登录和访问空间，每个账户都具有其独特的权限，确保数据的安全性和私密性，满足实验室内部数据按需设置权限共享访问，独占编辑，版本控制，指针级数据共享，加密聊天等功能，提升协同研究的效率。

私有云

四、客户收益

LoongStore集群存储系统提供了统一的数据存储池，共计2PB存储空间，独有负载均衡机制，可充分利用系统中每一块磁盘性能，将访问压力平均分配到所有硬盘中。灵活的集群存储架构，具有故障恢复、故障自动切换等功能，可不影响用户体验的前提下进行应用节点数量、传输带宽、数据迁移、存储容量等方面的扩展，降低运维成本。系统提供了安全的数据保护机制，可保证数据的安全性的同时，提升数据恢复的效率，极大降低重复硬件损坏风险。LoongStore集群存储系统位用户单位提供了共计2PB存储空间，有效支撑前端业务应用，满足了中国科学院计算技术研究所当前以及未来的存储业务需求。

通过LoongStore集群存储系统与LoongCloud的紧密对接，成功为用户单位构建了超融合IT基础架构，完美支撑前端数百台虚拟机正常运行，加之自研的私有云数据存储系统LoongDisk，支持项目组内科研资料在线共享及协同办公，而且实现了项目组内人员的即时在线沟通功能，数据的快速共享而无需本地存储，极大节约了存储资源并提高了数据共享访问效率。