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项目发轫验收总结讲述

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  北京市科学技术研究院 市级信息系统升级改造项目 初步验收意见报告 项目编号: PXM2014_178102_000009 项目名称:北京工业云服务平台基础设施能力提升建设 项目负责人: 谢威 项目执行期限: 2014 年 1 月至 2014 年 12 月 项目建设单位: 北京市科学技术研究院 验 收 日 期: 2014 年 12 月 目录 1. 引言...................................................................1 1.1 文档目的 ............................................................1 1.2 文档范围 ............................................................1 2. 初验大纲...............................................................2 2.1 项目概况 ............................................................2 2.2 项目计划工期 ........................................................3 2.3 项目建设目标 ........................................................3 2.2 项目执行工期 ........................................................4 2.3 项目执行情况 ........................................................4 2.2.1 立项情况.......................................................5 2.2.2 组织机构.......................................................5 2.2.3 招投标情况..................................................... 5 2.2.4 平台测试.......................................................6 2.2.5 经费使用情况................................................... 8 2.4 项目目标完成情况 ................................................... 10 2.5.1 恒温恒湿、安全可靠的机房环境实现情况..........................10 2.5.2 网络、服务器和存储等设备配置情况..............................13 2.5.3 支撑业务发展情况.............................................. 15 1. 引言 1.1 文档目的 编制本文档的目的是记录“北京市科学技术研究院北京工业云服务平 台基础设施能力提升建设”项目建设和初步验收的整个过程,确保完成了 项目工作任务,并已达到了相关的功能和技术指标,项目可进入试运行阶 段。 1.2 文档范围 本文档范围包括初验大纲和验收意见等。 1 2. 初验大纲 2.1 项目概况 2009 年起,我院开始进入高性能计算和云计算领域。2010,我院受市 经信委委托,开始创建“北京工业云”计算服务平台,从而明确了高性能 计算和云计算技术以及“云”商业模式的落地方向。2011 年,北京工业云 成为北京市“祥云计划”重点示范工程项目之一。 工业云服务平台是我院在“祥云工程”的引领下,在“两化融合”政 策实施和推动中小企业信息化发展指导思想下,建立的为中小企业提供的 更加便捷、安全、高效的云应用和服务平台。 我院本着“创新改变命运、智慧引领发展、计算成就梦想”的建设理 念,积极响应国家工业与信息化部提出的信息化普及工程,以及两化融合 理念,聚集了众多软件行业优秀的战略合作伙伴。以建立工业云生态环境, 提供一种 MALL 的信息化服务模式为目标,为中小企业,特别是工业企业 提供 SAAS 信息化产品服务模式,为独立软件供应商提供 IT 环境部署和 IT 基础设施建设服务。 北京工业云服务平台是整体信息化云服务平台,通过云服务的方式, 为用户提供网络化、开放灵活、低门槛、安全可靠的云服务,提供中小工 业企业领域特色定制化解决方案,为中小企业,特别是工业企业提供信息 化服务,提升云平台的服务能力和提高企业管理信息化能力。 工业云服务平台是在云计算模式下对工业企业提供软件服务,使工业 2 企业的社会资源实现共享化。随着云计算市场规模的快速扩大,工业云计 算服务业务的不断推广,平台在企业信息化服务、云主机服务、高性能计 算服务、工程计算图形前后处理等方面的计算能力无法满足用户的需求。 因此,本项目主要工作内容是为位于北京市海淀区永丰产业基地北科 产业园 3 号楼一层的中密机房增加机柜、空调、UPS、服务器等基础设施, 保证该机房在 2014 年能够正式启用,进一步提升北京工业云服务平台的基 础设施能力。在中密机房 167 平米内摆放 50 个 42U 标准机柜,配置 3 套 200KVA 的 UPS 供电系统,保证每机柜 12KW 的供电能力;按照国家相 关标准配备 3 套机房室内精密空调和 1 套机房室外冷水机组保证机房制冷; 并增加 20 台加虚拟化服务器、20 台应用服务器、5 台对象存储服务器、3 台八路服务器、10 台图形工作站和 6 台网络交换机,支撑平台 2014 年的 业务拓展。 2.2 项目计划工期 第一季度:方案设计,确定方案 第二季度:招标采购设备 第三季度:设备安装调试 第四季度:设备运营,总结验收 2.3 项目建设目标 完成北京市海淀区永丰产业基地北科产业园 3 号楼一层机房中密区机 房的基础设施能力提升建设,实现以下项目目标: 1、中密机房达到 600KVA 的 UPS 供电能力、400KW 的总制冷量,能 够提供恒温恒湿、安全可靠的机房环境; 2、增加的机柜、网络和服务器等设备能够支撑平台 2014 年度平台用 3 户的业务需求,保证平台的业务量在 14 年度提高 10%以上。 3、项目完成后,提高平台的竞争力,新增省市级课题 1 项。 2.2 项目执行工期 项目实施期限为 2014 年 1 月至 12 月,具体进度安排如下: 第一阶段,2014 年 1 月-2014 年 2 月,需求分析和设计阶段 本阶段详细调研分析了北京市工业设计、制造领域对北京工业云平台 的需求,分析平台前期运营出现的问题,主要从基础设施平台和典型应 用、企业需求等方面着手设计平台基础资源能力提升方案,最终确定项目 的实施方案。 第二阶段,2014 年 3 月-2014 年 5 月,发布公开招标信息,进行招投 标,确定中标服务商,采购设备 按照项目需求公开招标、确定中标服务商、采购相关设备,逐步实现 平台基础设施设备的采购、安装和部署。 第三阶段,2014 年 6 月-2014 年 9 月,设备的安装、调试、培训 按照项目需求安装、完善、调试相关设备,实现平台基础设施能力的 提升。为用户进行现场培训。 第四阶段,2014 年 10 月-2014 年 12 月,试运行,项目总结,验收 项目设备安装、调试结束,进入试运行阶段,试运行阶段完成后,撰 写相应的总结报告,准备验收。 项目基本按照计划工期执行。 2.3 项目执行情况 4 2.3.1 立项情况 2014 年 1 月,北京市财政评审中心完成项目经费评审,批复经费 950.5 万元。3 月,财政局下发财政专项经费后,项目正式启动。 2.3.2 组织机构 项目启动后,我院正式成立项目组,主要成员简介及分工如下: 姓名 职务 职称 专业 任务分工 谢威 副院长 高工 管理学 负责项目总体沟通协调 赵琉涛 高工 软件工程 项目管理、采购 季红 副研究员 信息 负责项目具体执行 潘勇 工程师 计算机系统结构 负责项目具体执行 金翊 助理研究员 计算机系统结构 负责项目具体执行、采 购 王忠林 工程师 计算机 项目管理、预算编制人 员 刘东旭 助理研究员 力学 负责项目具体执行 2.3.3 招投标情况 项目执行期为 2014 年 1 月至 2014 年 12 月。 2014 年 1 月,项目组开始设备采购的筹备工作。完成了确定招标代理 公司、细化项目采购方案、准备招标材料等工作。项目的采购部分(涉及 金额 950.5 万元)由北京市科学技术研究院委托北京北科博佳招标代理有 限公司以政府采购公开招标的方式进行。根据采购货物的类型,将项目分成 了 2 个包,第一包为服务器、交换机等 IT 相关设备,第二包为 UPS、空调、 室外机等供电及制冷设备。 5 并在 2014 年 5 月在中国政府采购网招标公告栏目和北京市政府采购网 招标公告栏目内登载了第一、二包的招标公告,并分别于 5 月底日开标。 经评标委员会根据招标文件及评标大纲要求对各投标人的投标文件进行评 审,确定中标供应商为北京润成恒信科技有限公司和北京中科金财科技股 份有限公司。 2.3.4 平台测试 2014 年 6 月-9 月期间,项目组完成了设备的采购、安装调试和验收工 作。 按照软件测试要求,对北京市科学技术研究院北京工业云服务平台基 础设施能力提升建设企业管理平台建设项目中的软硬件系统分别设计了测 试用例,用例执行的比例达到 100%,发现的问题经委托方确认修改后,通 过回归测试确认问题都已进行了相应的处理。满足了充分性测试的评价要 求。具体如下: 对于 UPS 系统(施耐德 Galaxy 7000 系列 200KVA UPS 共 3 套)进行了 充分的测试,所有设备配置均符合合同约定,设备外观良好, UPS 内部电 路板、各种开关、变压器、电抗器、电容器、功率模块单元、风扇的物理 状况均良好。设备安装符合要求,运行状态良好,输入输出电压符合要求、 整流器自动启动功能正常、逆变器启动功能正常、旁路功能测试通过、切 换功能正常,设备整体功能可以正常使用,测试执行充分,各项测试目标 均已完成,各项测试已通过,系统可以投入使用。 对于精密空调系统(施耐德 TDCV3400 风冷型空调 2 台、施耐德 TDCV3400 水冷型空调 1 台),设备外观完好,设备内部各组件物理性能完好,设备安 装符合要求预留了维修空间,皮带松紧合适,室外风扇工作正常,排水管 6 尺寸合理,传感器已正确安装,冷凝排水管正确安装,设备主电路电压、 控制器电压正常,设备整体运作良好,测试全部通过,系统可以投入使用。 对于室外冷水机组(约克 YEWS170HA50E 室外冷水机组 1 套),设备外 观良好,内部各组件物理性能完好,水泵、冷却塔、制冷机组工作正常, 水流状况均匀稳定,内部无异常噪音,电机、轴承温度在正常范围,减震 效果良好,整机运转正常,测试全部通过,系统可以投入使用。 对于八路服务器 IBM System X3850 X5 进行系统设备加电测试、系统 设备配置检查、系统功能测试。 对于图形工作站 Lenovo ThinkStation D30 进行加电测试、工作站配 置检测、工作站各部件性能测试。 对于虚拟化服务器 Dell PowerEdge R720 进行服务器加电测试、服务 器配置检测、服务器各部件性能测试。 对于应用服务器 Lenovo ThinkServer RD640 、 对 象 存 储 服 务 器 Lenovo ThinkServer RD640 进行服务器加电测试、服务器配置检测、 服务器各部件性能测试。 对于 Lenovo 威图机柜通过机柜的外形、机柜的焊接、机柜的零部件、 机柜的装配测试来检测硬件的有无故障,配置信息是否正确,各部件的性 能如何。 对于网络交换机 HUAWEI S6700-24-EI、HUAWEI S5700-52C-EI,通过 热备份、网络管理等功能的测试,网络实现了超算中心 HPC、云计算区、 渲染区、DMZ 功能服务器区(隔离区)以及办公网络区 Office 五大核心功 能区各功能区之间的数据高速交换和云计算区虚拟机的数据交换需求,并 且速率达到了万兆,核心交换机交换容量达 40T,包转发率 7200M,满足了 未来 3-5 年的扩展。 7 通过对北京市科学技术研究院北京工业云服务平台基础设施能力提升 建设企业管理平台建设项目的确认测试,结果表明空调和 UPS 系统、软硬 件设备和整体系统在各项功能上达到了设计目标,基本满足软件需求规格 说明和软件设计文档的要求,可提交用户使用。 2.3.5 经费使用情况 经北京市经济和信息化委员会的前置审查,以及北京市财政经费评审 中心的评审,共批复项目资金 950.5 万元,项目资金于 2014 年 2 月到账。 截至 2014 年 12 月,项目执行期内实际支出资金 933.849 万元,结余 16.651 万元,为招标结余。2014 年货款已支付,货物验收合格。支出明细表如下 表所示。 8 序 号 设备名称 品牌、规格、型号 计划购买 实际购置 数量 1 千兆交换机 1 华为 S6700-24-EI 华为 S6700-24-EI 2 2 千兆交换机 2 3 虚拟化服务器 华为 S5700-52C-EI 华为 S5700-52C-EI 4 浪潮 NF5720 Dell PowerEdgeR720 20 4 应用服务器 曙光 I620 Lenovo ThinkServer 20 RD640 5 对象存储服务器 曙光 I620 Lenovo ThinkServer 5 RD640 6 八路服务器 7 图形工作站 浪潮 NF8560M 曙光 W560I IBM System X3850 X5 3 Lenovo ThinkStation 10 D30 8 机柜 联想威图机柜,42U 联想威图机柜 42U 标 50 标准机柜,每个机柜 准机柜,每个机柜 2 个 2 个 32A PDU 32A PDU 9 UPS APC G7TM200CS 施耐德 GALAXY 7000 3 GALAXY 200KVA UPS 主机 10 UPS 电池 60 分钟在线 UPS 配套材料 电池脱扣控制开关 施耐德 NSX400F 3 及电池架、电池安装 连接电缆 12 精密空调系统(水冷) 施耐德 TDCV3400 施耐德 TDCV3400 2 13 精密空调系统(风冷) 施耐德 TDAR2842 施耐德 TDAR3002 1 14 室外水冷机组 约克 YEWS170HA50E 约克 YEWS170HA50E 1 单价(元/台、套) 预算金额 购买金额 63,800 66,780 24,090 24,580 71,500 75,960 52,200 57,050 99,700 598,900 73,440 88,180 579,870 43,590 8,700 9,800 363,000 186,300 14,904 243,200 413,600 749,800 363,000 186,000 15,000 243,000 413,000 749,000 9 总额(元) 133,560 98,320 1,519,200 1,141,000 440,900 1,739,610 435,900 490,000 1,089,000 558,000 45,000 486,000 413,000 749,000 9,338,490 备注 正偏离 正偏离 正偏离 正偏离 正偏离 - 正偏离 正偏离 正偏离 - 虚拟化服务器和应用服务器最终采用的型号分别为 Dell PowerEdge R720 和 Lenovo ThinkServer RD640,这两款服务器与预算中计划购置的 服务器相比,能够实现更大范围的虚拟化,拥有更好的 I/O 性能; 对 象 存 储 服 务 器 和 图 形 工 作 站 最 终 采 用 的 型 号 分 别 为 Lenovo ThinkServer RD640 和 Lenovo ThinkStation D30,这两款产品与预算中计 划购置的产品相比,处理器性能有所降低,但对于用于存储和图形计算的 服务器来说,关键是存储和分辨率指标,适当降低其处理器性能不影响核 心功能和项目需求。 八路服务器最终采用的型号为 IBM System X3850 X5,增强平台的稳 定性,在高性能计算领域,能够减少因系统宕机造成的重复计算,提升平 台的整体使用效率和客户满意度。 UPS、UPS 电池及 UPS 配套材料与预算中计划购置的设备品牌型号不 同,但在性能及功能上均达到了项目指标要求。 2.4 项目目标完成情况 通过本项目工作,完善了中密机房的配套设施,2014 年底中密机房顺 利启用。 2.4.1 恒温恒湿、安全可靠的机房环境实现情况 本项目建设的中密区机房面积 167 平米,机房位置见“永丰机房整体 平面图”。项目通过购置机柜、室内空调、室外空调机组以及 UPS 设备, 实现了中密机房恒温恒湿、安全可靠的机房环境。购置的内部空调、UPS、 机柜等设备摆放位置详见“中密机房内部空调、UPS、机柜设备添加示意 图”。 (1)机柜 10 中密区共摆放 4 排机柜,每排 14 个,其中机房承重支柱占用 2 个机柜 位置,另有 4 个机柜设计安装供电列头输出机柜,其它 50 个即为本次购买 的联想威图 42U 标准机柜(每个机柜配备 2 个 32A PDU)。 永丰机房整体平面图 (橙色、蓝色、绿色为新增设备,室外水冷机组未显示于图中) 11 中密机房内部空调、UPS、机柜设备添加示意图 (2)UPS 在本项目执行前,已从物业铺设三条 400A 电缆到配电室,可通过三个 供电回路的配电柜为 3 套 UPS 供电。为保证中密机房的不间断供电需求, 按照设计的 400 台服务器,当 UPS 满负载 200KVA 时,在负载为计算机负 载情况下,满足单台 60 分钟电池后备工作时间,本次安装了 3 套 200KVA 的施耐德 GALAXY 7000 UPS 供电系统以及 3 套施耐德 M2AL 12-100R UPS 电池。 (3)室内空调和室外机组 为保证机房的制冷需求,本次在中密区增加了 3 台精密空调,包括 2 台施耐德 TDCV3400 水冷精密空调系统和 1 台施耐德 TDAR3002 风冷精密 12 空调系统,总制冷量增加约 400KW,加上原有的 1 台 103KW 的室内空调, 可实现约 500KW 的制冷量,制冷量达到了设计的 400 台服务器的制冷要求。 相应的,机房配置了制冷量为 584KW 的室外水冷机组,满足了室外机 组制冷量大于室内机组制冷量的要求。 2.4.2 网络、服务器和存储等设备配置情况 在北京工业云服务平台整体架构基础上,对工业云服务平台进行了升 级,平台扩容情况如“北京工业云服务平台整体架构图”所示,项目增加 内容见图中红色框标注部分,包括:云主机区扩容虚拟化服务器 20 台、企 业信息化区扩容应用服务器 20 台、大数据区搭建对象存储服务器 5 台、科 学计算区和生物计算区扩容八路服务器 3 台、工程计算区扩容图形工作站 10 台。 扩容图形工 作站 10 台 扩容八路服 务器 3 台 扩容服务器 20 台 扩容服务器 20 台 新搭建对象存储服 务器 5 台 13 北京工业云服务平台整体架构图 另外,为扩容上述平台设备搭建相应的基础网络环境新增网络交换机 6 台,其中 4 台作为接入交换机,2 台作为汇聚交换机。综合以上业务平台 的扩容需要和原有网络结构,为保障设备的连通性和业务的扩展性,平台 配备了新的网络设备。扩容后高密及新启用中密的整体网络拓扑图如下: 电信 Vpn用户 联通 教育 外网接入 Hillstone vpn Cisco3925 专线接入 负载均衡 网站防护 SecureGrid 2000 流量监控 Allot 1440 欲 购 买 SecureGrid 2000 Allot 1440 安全防护 网关 核心层交换 中密机房 汇聚层交换 汇聚层交换 接入层交换 接入层交换 高密机房 …… …… 高性能计算平台 10台图形工作站 2台胖节点(Pnode) 云虚拟化平台 企业信息化区 20台应用服务器 … … 云虚拟化平台 大数据区 云主机区 20台物理服务器 5台对象存储服务器 … 高性能计算平台 工程计算区 … … … 高性能计算平台 高性能计算平台 云虚拟化平台 科学计算区 生物计算区 企业信息化区 … 云虚拟化平台 云主机区 网络拓扑图 如图所示,中密机房部署 4 台 48 口千兆以太网的接入交换机,用于 保障新增服务器间的互联互通,同时部署 2 台 24 口万兆以太网的汇聚交换 机,用于保障新增服务器与核心交换机的互联互通。 14 2.4.3 支撑业务发展情况 1、高性能计算平台 (1) 工程计算区 通过本项目建设,工程计算区从 20 台图形工作站增加至 30 台图形工 作站,新增的 10 台 Lenovo ThinkStation D30 图形工作站配置为:2 颗 8 核 Intel Xeon 6C E5-2630 V2 处理器,主频 2.6GHz;内存 DDR3 64GB,并配 置 Nvidia Quadro K4000 专业图形卡。均部署在 HY-CLOUD 平台上,为客 户提供建模、计算、三维仿真,虚拟现实和后处理等服务。大大提高了前 后处理的用户数量,平均在线 个)增加到 173 个,新增的企业用户包括联想集团、丹麦 技术大学樊建华课题组、沈阳工业大学沈新普课题组、湖南大学机械与运 载工程学院尹汉锋课题组、北京工业大学建筑工程学院徐海滨课题组、北 京海基嘉盛科技有限公司、中国航天标准化研究所、北京南山航空材料研 究院、舍弗勒投资(中国)有限公司、灏域科技(北京)有限公司、赛玛 特传动技术(北京)有限公司、北京自然博物馆、大钟寺、朝阳医院、大 觉寺等。用户类型涉及科学研究、三维仿真,虚拟现实,医疗等多个方面。 A 三维仿线 年度三维仿真方面的典型案例是联想集团在利用该区域设备进行 笔记本仿线 个工况(每个工况平均并行规模为 60 核, 每个工况计算时间 10 小时),本项目完成前进行一次计算约需要 1 周时间, 现在缩短为 1 天左右,从而大大加快了其笔记本产品的上市时间。 15 笔记本仿线 年使用图形工作站的平均频次达 10 次/ 月,典型用户有北京自然博物馆、大钟寺、朝阳医院、大觉寺等,项目合 同额达 160 万元。 工业云虚拟仿真实现了生产加工企业的安全生产流程展示及安全性能 仿真。医疗健康领域虚拟仿真可为临床治疗提供三维手术导航服务,也可 作为示教平台用于 3D 解剖流程的科普和教学。面向医疗行业 VR 项目的开 发,为部门业务开展提供技术储备,并可用于医疗机构的科学研究,为中 心带来商业回报。面向文博单位的三维数据采集针对博物馆藏品提供了一 种形象的展览展示途径,有利于文化、自然遗产信息资源的收集、保护、 管理和利用,为促进人类历史文化传承提供了一种全新的理念和方法。 16 3D 及虚拟计算方面的典型案例: “走进别样大觉寺展示系统”项目:该项目共采集 30G 模型点云数据, 3,441,534,681 个点、86 个扫描站点 ,扫描古建筑 16 座,佛像及雕塑 21 座,树木 3 棵。该项目是以北京西山大觉寺真实环境为题材制作完成的一 款三维全景虚拟漫游展示软件。将真实环境模拟成以三维形式展现的虚拟 场景,结合 UI 控制元素、平面地图、声音、视频、flash 等多媒体元素, 利用多点触控设备和互联网,以第一人称视角,实现全方位多媒体互动展 示。用户可通过自然手势和语音控制场景切换,图像缩放、旋转,视频播 放,虚拟行走等操作。 “大钟寺永乐大钟数字化扫描”项目:永乐大钟高 6.75 米,外径 3.3 米,钟身内外铸满阳文楷书佛教经咒,是明初馆阁体书法艺术代表作,大 钟外侧自上而下被划分为 7 个铭文圈,内侧又有 5 个铭文圈,字数总计约 22 万 7 千余。专家们曾一度花费 4 年时间才制成拓本,再编成《永乐大钟 铭文真迹》。该项目对整个大钟内外两次进行点云数据采集及精细化处理, 17 同时以实景拍摄的方式获取贴图纹理。在 3D 建模环节,首先,将拍摄的 贴图纹理用 3D Reshaper 软件映射到点云数据;然后,对点云数据进行低 模拓扑,构建大钟 3D 模型;最后,将点云数据的贴图烘培到拓扑后的 3D 模型,再将烘培出的贴图在 Photoshop 进行去高光、匹配颜色处理。利用 3D 展示平台将构建的永乐大钟模型集成到三维场景中,从各个角度全方位 的展示大钟全貌,观众可清晰的看到大钟表面的经文,给人以身临其境的 感受。 “北京自然博物馆藏品数字化采集”项目:北京自然博物馆藏品总量 多大 21 万件,并还将不断增加。为了科学、高效的管理馆藏标本,留存珍 贵标本的数字影像资料,从 2012 年起,北京自然馆开始对馆藏标本着手进 行数字化采集加工工作,然而这么庞大的采集加工数据,是数字化工作面 临的巨大难题。该项目耗时一年,完成了 15200 件馆藏标本的拍摄,200 个宣传短片的制作及 80 件恐龙化石的三维扫描工作,并将采集数据上传 PDM 系统,建成了藏品采集加工资源数据库,实现了藏品数据的流程化、 精细化存储管理和准确提取。 18 “三维手术辅助诊疗系统”项目:该项目开发了一款致力于医院妇科 子宫疾病的辅助治疗和科普教学的应用软件。 妇科的 CT、MRI 图像要求 医务人员具备一定的从业经验才能形象地理解其信息,给妇科手术和日常 科普教学带来极大的不便,鉴于此,朝阳医院和北京市计算中心合作开发 了本系统。本系统主要应用于妇科手术三维导航及 3D 解剖流程的科普和 教学。经验丰富的医生根据专业医学设备成像结果,利用本系统建立形象 的子宫病变三维模型,此模型可作为手术中的三维导航图,准确的定位子 宫病灶,辅助主刀医生顺利完成手术。本系统还可为医生和患者提供形象 的子宫病变演示,并可永久保留医生的诊断数据。应用本系统,医生和患 者可形象、直观的了解子宫疾病的病变情况。 (2) 科学计算区 19 本项目为该区域增加了 2 台大内存的八路服务器 IBM System X3850 X5。每台服务器配备 2TB 内存,处理器为 10 核,并支持 40Gb Infiniband 网络。该区域主要面向化学化工、材料科学等领域提供科学计算服务。从 事基于量子化学、第一性原理、半经验方法、分子力学、分子动力学方法 的多尺度计算模拟等。2014 年底,平台新增用户包括北京化工大学、北京 东方超算科技有限公司、清华大学、西北工业大学、四川大学、北京理工 大学机电学院、中科院工程热物理研究所、华南理工大学材料科学与工程 学院、北京大学物理学院、中国石油大学、中科院武汉物理与数学研究所 等,其中八路服务器使用需求大量增加,平均在线 年用户群趋于稳定,总计算需求不断提升。 A 爆炸模拟 下图为某研究所使用大内存八路服务器进行爆炸模拟实验,该类应用 对处理器、内存及并行运算需求较大。 20 B 化合物模拟 爆炸模拟任务 下图为北京化工大学执行的分子化合物模拟计算任务,利用高性能服 务器的优秀性能,能够对化合物进行大批量的模拟分析、大大缩短用户进 行科学研究的实验时间和实验范围,提高其研究效率。 分子化合物模拟 21 (3) 生物计算区 本项目在该区域增加 1 台大内存的八路服务器 IBM System X3850 X5,服务器配备 2TB 内存容量,处理器核数为 10 核,2 块 2.5’SSD 硬盘, 并支持 40Gb Infiniband 网络。项目建设后,该区域拥有 70 个曙光 TC3600 刀片节点,3 个胖节点,其内存分别为 512G、1T、2T,同时该区域的共 享存储达到 600T。该计算区域提供的服务主要包括统计建模、DNA 序列 组装、序列比对、药物筛选、蛋白质组学研究等。生物计算区的能力提升 显著地提升了平台的竞争力。2014 年先后同中国农业大学、中国农业科学 院、上海交通大学、湖南师范大学等 24 个单位先后签订了生物信息学分析 平台使用合同。我们的技术人员,通过此平台了先后完成了 40 多项数据分 析任务,涵盖了转录组、基因组、宏基因组等各个领域。另外,在此平台 之上,我们还完成了多项科研项目,涵盖了北科院创新团队,北科院青年 骨干等项目,也促进科研论文、软件著作权等成果的产出。 生物计算区通过扩容先后解决了多个难题:一、应对计算密集型任务 能力大大提升。农科院水稻全基因组关联分析项目,该项目原始数据约 9T, 包含了 2000 多个样本的全基因组数据,在生物计算区硬件扩容以前,完成 这样的分析项目需要耗时半年以上,现在通过作业调度软件,把分析任务 中可并行的部分分配到整个集群的节点上,一个月便完成所有的注释和关 联分析,并且找到了多个跟性状相关的变异位点,达到了客户的预期。二、 应对内存密集型任务能力大大提升。DNA 序列装方面,以往只能开展一些 中小规模的组装项目。增加 2T 胖节点以后,完成了中国农业大学转基因猪 研究组进行转基因猪的 DNA 序列组装,其原始数据达到 500GB;中国农 业科学院小麦育种中心实验室需要进行 DNA 序列的组装,原始数据达到 2TB ;这两个项目在生物计算区域扩容之前是根本无法进行的。三、存储 22 能力大大提升。生物数据的获得代价很高,可靠地保存这些数据是一个难 题。我们的集群系统扩容以后,采用最新的龙存存储系统,有效地保证用 户数据的安全和高可用性。很多用户分析完数据以后,都愿意把数据计算 存放在该计算区域内,这也成为我们的一项新业务。 2、云虚拟化平台 (1) 企业信息化区 2014 年增加了 20 台 Lenovo ThinkServer RD640 应用服务器。每台应用 服务器配置 2 颗 Intel Xeon E5-2650 V2,主频 2.6GHz;内存 256GB。企业 信息化服务区主要是支持中小企业私有云方案,提高中小型企业的信息化 能力,目前提供定制数据中心,办公系统托管, 物理服务器托管。着力打 通云主机和托管物理机平台整合,通过云化处理逐步将中小企业物理机业 务过渡到云上,实现企业信息化的云化,并部署通用办公系统、OA/CRM 系统和企业资产管理系统对外提供 SaaS 服务。IT 资源的集中化管理和专业 的运营维护团队减少了中小企业信息化成本和扩容复杂度。2014 年企业信 息化区,在原有用户使用量增大的同时,新增企业用户 19 家,包括幻境湾、 泰合佳成、北京大唐神州、元工国际、科普发展中心、开拓创想、中联学 艺、雅思在线、中关村联盟、藤思学院、北京合邦科技、大康医疗、福至 创展、中欧商学院、北京美之音艺术中心、水文地质、朝阳卫生局、秦川 数码科技、科维能动等,各企业主要部署独立的 Web 应用、数据库、资产 管理软件和应用业务系统。 扩容后的企业信息化区的拓扑图如下: 23 企业信息化区拓扑图 工业云服务平台基础设施能力提升建设项目的实施,提升了企业信息 化区的服务能力与水平。在未进行工业云信息化能力提升建设之前,企业 信息化最多在线 个,经过能力提升建设,截止到 2014 年底, 在线 个,在线用户数仍在不断提升,预计到 2015 年 底,将突破 1000 个。 24 企业信息化系统在线用户数 新增用户部署系统数量相对较少,多数为 4 至 5 台虚拟主机,需要经 过一段时间的试验和磨合。 原有客户中北京数码大方公司(CAXA)新增 33 台虚拟主机用于部署 其 Web 服务站点、内部资产管理系统和内部业务 OA 系统;北京北森测评 技术有限公司新增用于部署人才测评系统、招聘管理系统、绩效管理系统 虚拟主机 70 余台;博汇科技租用 30 台虚拟服务器用于搭建其私有云平台; 朗德华新增 12 台虚拟服务器,搭建其信息发布系统和企业管理系统。 (2) 云主机区 本区域新部署 20 台 Dell PowerEdgeR720 虚拟化服务器,每台服务器 配备了双路 10 核处理器,主频 2.2GHz;内存 256GB;8 块 3.5 SAS 热插 拔硬盘,单块硬盘容量 3TB;1 块支持 Raid 5,6 的控制器卡。在原有 141 台虚拟机的基础上新增 348 台虚拟机。云主机服务区主要提供公用化的互 联网基础设施服务,提供基于云计算模式的按需使用和按需付费能力的云 主机租用服务。主要面向工业企业,中小企业创新设计。 截止 2014 年底,云主机总量已达 489 台,部署业务系统 20 余套,相 25 较 2013 年有很大提升。 云主机及部署业务系统 云主机区 2014 年新增服务用户及规模包括: 北京市科学技术研究院下属 28 个子单位,原来都各自在物理服务器上 部署门户网站,现在已逐步将门户网站部署到工业云服务平台云主机上, 部署主机达 80 台; 北京均豪物业管理有限公司,通过物理服务器托管加云主机方式,目 前已在工业云服务平台部署云主机 10 余台,部署物业收费系统、设施设备 管理系统、均豪网络大学等多套互联网应用系统。 北京市科学技术情报技术研究所舆情分析大数据采集系统已经部署了 200 台虚拟主机,用作大规模数据爬虫分析。 3、大数据平台 本区域存储配置了 Lenovo ThinkServer RD640 对象存储服务器 5 台为 大数据服务提供数据存储支撑,服务器配置为:双路 10 核 Intel Xeon E52660 26 V2 处理器,主频 2.2GHz;内存 128GB; 16 块单块容量 240GB 硬盘;1 个支持 Raid 5,6 的控制器卡。由于大数据业务的多变和专业特性,平台的 数据采集和分析节点采用云主机区的虚拟主机,提高平台的部署和维护效 率。 大数据平台拓扑图 2014 年该平台主要服务对象为情报所,使用虚拟主机 200 余台,数据 总量达到 3.6TB,由于存储系统采用多站点冗余设计,因此实际占用空间 为 7.8TB。 2.4.4 项目目标完成情况总结 项目完成了对位于北京市海淀区永丰产业基地北科产业园 3 号楼一层 机房中密区机房的基础设施能力提升建设,实现了以下项目目标: 1、安装了 3 套 200KVA 的施耐德 GALAXY 7000 UPS 供电系统以及 3 套施耐德 M2AL 12-100R UPS 电池,中密机房达到 600KVA 的 UPS 供电能 27 力,当 UPS 满负载 200KVA 时,在负载为计算机负载情况下,可达到单台 60 分钟电池后备工作时间; 2、安装了 2 台施耐德 TDCV3400 水冷精密空调系统和 1 台施耐德 TDAR3002 风冷精密空调系统,总制冷量增加约 400KW,加上原有的 1 台 103KW 的室内空调,中密机房制冷系统实现约 500KW 的制冷量,制冷量 达到了设计的 400 台服务器的制冷要求,能够提供恒温恒湿、安全可靠的 机房环境; 3、新增 Lenovo 威图机柜 50 台、网络交换机 6 台,并分别在云主机 区扩容虚拟化服务器 20 台、企业信息化区扩容应用服务器 20 台、大数据 区搭建对象存储服务器 5 台、科学计算区和生物计算区扩容八路服务器 3 台、工程计算区扩容图形工作站 10 台,增加的机柜、网络交换机和服务器 等设备很好的支撑了平台 2014 年度的业务,各区域业务新增情况统计如 下: 工程计算区用户数从 138 个(内部用户 28 个)增加到 173 个; 科学计算区用户计算总核数从 1500 核增加到 4000 核; 生物计算区完成了 40 多项计算任务; 企业信息化区在线 个; 云主机区部署的用户业务系统从 15 个增加到 20 个; 大数据平台为院属情报所提供 200 台虚拟主机、7.8TB 数据存储量的 大数据服务 4、随着平台服务能力的提升,2014 年度,在平台基础上新增省市级 课题 2 项,分别为:2014 年中关村产业技术联盟重大应用示范项目:基于 组学和大数据技术提高牛奶产量及乳品质量、科委“设计之都”建设科技 专项“设计交易统计监测及指数发布体系建设”。 28 29

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