HPC的云征途：品高助力海南大學構建教務云

“品高云不僅解決了網教中心眾多業(yè)務系統(tǒng)的彈性需求，還基于教務云向海大的老師提供高性能計算的資源。”——海南大學網中中心主任

在云計算日漸成為各大行業(yè)的一種關鍵技術之時，HPC（高性能計算）應用如何與云相結合，成為時下用戶關注的焦點。

海南大學(以下簡稱海大)，是海南省屬綜合性重點大學，也是國家“211工程”重點建設大學。海大的特色學科包括海洋、生物、材料、制藥等學科，這些學科的科研往往需要高性能計算集群支撐。為此，海大希望當前支撐學校業(yè)務系統(tǒng)的IT基礎設施能為科研高性能計算提供支撐。

但是傳統(tǒng)的IT建設模式并不能滿足學校信息化建設需求。海大現(xiàn)有IT資源主要分布在網教中心和圖書館，承擔學校各類業(yè)務管理系統(tǒng)和公共服務平臺。除此之外，現(xiàn)有部分學科還配備少量高性能服務器資源支撐科研。IT資源分布分散，無法實現(xiàn)共享，整體IT資源的利用率偏低，投資回報率偏低。

同時，現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)的部署模式無法適應高校教務工作的周期性特點。高校的工作周期往往以學期為單位，業(yè)務系統(tǒng)（例如選課系統(tǒng)、財務系統(tǒng)）的訪問壓力也呈現(xiàn)明顯的周期性特點。海大原有基于物理機的應用部署，無法根據(jù)訪問量提供資源擴展能力，以應對周期性或者突發(fā)性的高訪問壓力。

隨著教學科研的發(fā)展，海南大學各學科建設發(fā)展迅速，因而產生了更多的科研資源需求。但是，現(xiàn)有的IT資源遠遠無法滿足各科研團隊對于高性能計算資源的需求。不僅如此，單獨購買物理服務器組成高性能計算集群，還需要較大的采購成本。因而，海南大學希望可以基于現(xiàn)有支撐海大業(yè)務系統(tǒng)的基礎設施，來提供高性能計算及業(yè)務系統(tǒng)承載兩種能力。

不能忽略的另一個問題就是專業(yè)的HPC環(huán)境構建對教師提出了更高的要求。專業(yè)的HPC環(huán)境的構建往往需要具備相當?shù)腎T技術基礎，對于大多數(shù)沒有IT背景的老師來說，這些配置操作相當復雜。即便獲得了基礎硬件資源，也難以在短時間內構建起來可用的HPC環(huán)境。

為了解決以上問題，海南大學由網教中心集中化規(guī)劃、采購軟硬件資源，使用BingoCloudOS云平臺將新購資源與目前分散在圖書館、網教中心的現(xiàn)有IT資源整合為 一個整體，供業(yè)務系統(tǒng)及課題組或師生按需劃分、使用。采用資源置換方法，逐步吸納課題組閑散資源到云平臺中，進一步提高全校硬件資源的利用率，提高投資回報率。

同時，海南大學基于BingoCloudOS搭建的教務云可以提供“資源彈性伸縮能力”，動態(tài)調整承載業(yè)務系統(tǒng)的資源。可以根據(jù)周期性訪問壓力的波峰波谷自動增大或減小集群規(guī)模，也可以設定彈性策略，由云平臺監(jiān)控資源性能指標，觸發(fā)所設閾值時執(zhí)行彈性策略增加或減少虛 擬服務器，讓海大業(yè)務系統(tǒng)從容應對突發(fā)性或周期性的高強度訪問壓力。

基于教務云，海大業(yè)務系統(tǒng)與高性能計算共享同一IT基礎設施平臺，因此在業(yè)務系統(tǒng)夜晚訪問壓力較小的時候，可以盡量運行高性能計算任務。對于白天已經開始運行的計算任務，BingoCloudOS并行計算可以支持熱添加計算節(jié)點，將白天運行業(yè)務系統(tǒng)的資源創(chuàng)建新的計算節(jié)點添加進已有的計算任務中，從而實現(xiàn)業(yè)務應用與高性能計算在業(yè)務閑/忙時的“切換”，提高海大高性能計算服務能力。

BingoCloudOS內置Matlab、Hadoop等多種高性能計算應用部署方案，海大老師通過界面點擊即可在幾分鐘內順利獲得可直接使用的HPC環(huán)境，大大降低了科研人員使用HPC的技術門檻，助力海大科研創(chuàng)新。