應用場景

高性能計算(High performance computing，縮寫HPC)指通常使用很多處理器(作為單個機器的一部分)或者某一集群中的多臺計算機(作為單個計算資源操作)的計算系統和環境。HPC應用的主要領域是科學與工程計算，諸如高能物理、核爆炸模擬、氣象預報、石油勘探、地震預報、地球模擬、藥品研制、CAD設計中的仿真與建模、流體力學的計算等。隨著云計算和大數據技術的不斷成熟和廣泛應用，HPC已經滲透到HPDA和HPCCloud領域。

有許多類型的HPC系統，不同的高性能計算應用具有不同的應用特征，相應的對于計算、網絡和存儲等方面有著不同的要求，應用于石油勘探、地震資料處理、氣象、動漫渲染以及生命科學等領域的高性能計算系統，面對海量數據需要解決后端數據集中存取的1/0瓶頸。以石油物探應用為例，地震資料處理數據的特點及對存儲的要求主要體現在:

1、統一命名空間

不同的計算節點都要到這個統一命名空間中讀取數據，存放、讀取中間數據，存放結果數據;

2、數據量大

初始數據幾+TB，中間數據是初始數據的10~20倍，但成果數據的大小卻僅有初始數據的0.5~1%左右;

3、帶寬要求高

計算節點和存儲節點的數據交互次數不頻繁，但是數據量大，即對帶寬和存儲節點的帶寬要求高;

4、可靠性要求高

中間致據和結果數據都是珍貴數據，是通過大量的時間和資源的投入得出來的，所以對存儲的可靠性要求高;

5、擴展性高

不同任務的計算集群，共用一個存儲系統，避免數據遷移。

6、易用易管理

單一命名空間;存儲資源可以員活的劃分給不同的計算任務(計算節點);維護簡單;配額管理

7、數據歸檔要求

中間數據和結果數據經過生命周期后，很少被訪問，有歸檔需求。

解決方案

希捷Exos X 5U84高密度存儲系統具有極高的系統性能以及合理的架構。Exos X 5U84 提供7GB/s的順序讀和5.5GB/s的順序寫能力吞吐，為大容量存儲系統的帶寬提供保障。 ExosX 5U84存儲系統可以支持高端336片3.5寸大容量硬盤，如果配置18TB硬盤，系統最大容量高達5.3PB，可滿足苛刻的性能和容量需求。

希捷自修復存儲系統采用4U106規格機箱，配置106塊18T硬盤，容量高達1.91PB，采用希捷ADAPT糾測技術，支持磁盤自修復和快速磁盤重建，提供14GB/s的順序讀和12GB/s的娘序寫能力吞吐。

上述產品與第三方并行文件系統如GPFS或Lustre結合，可以完美地滿足高性能計算對于存儲系統的苛刻要求。此外，它憑借全冗余的1/0路徑、高級保護特性以及廣泛的診斷功能，可確保數據的最高可用性、完整性和安全性。

方案拓撲圖及方案優點

1、高性能

能夠提供穩定聚合帶寬以及高速文件查詢，大幅度減少計算任務的數據IO時間，提高集群的工作效率。通過增加IO節點和存儲，帶寬可線性增漲，滿足大規模數據并行讀寫要求;

2.可擴展的海量存儲空間

可在業務系統不間斷的情況下，通過增加存儲節點設備的方式擴展容量至PB級，使得高性能計算集群可以存放大量的計算素材和計算結果;

3.全局數據共享

提供單一系統映象，所有IO節點共享同一文件系統視圖，使得所有計算節點能即時獲取所需的數據，無需進行數據遷移，大幅度提高了集群的使用效率，支持負載均衡，單點故障容錯。