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分布式架构设计


生物医药云超算平台提供了一个分布式系统基础框架,它采用的是三层架构体系,即表现层、业务逻辑层和数据访问层。

分布式特性

生物医药云超算平台具有稳定性、安全性和高效性。
1)数据安全:存储在分布式系统中的文件,在技术上和管理上,有具有严格的安全机制。
2)负载均衡:生物医药云超算平台的负载均衡主要表现在存储和运算两个方面。
3)实时监控:在实时监控的方面,系统做了任务和集群的实时监控。
4)弹性扩增:考虑到不同业务规模对计算和存储的要求不同,对业务计算、存储提供了弹性扩增的选项,用户可以灵活选择计算或存储资源。
5)快速部署:平台配备有快速部署的方案,集群的扩增更加便捷和高效。在必要业务需求时,可以快速的扩增集群规模。

虚拟筛选分布式处理

为了将众多小分子文件在集群内不同节点进行并行筛选,首先把整体的小文件集按照集群节点的实际情况和就近原则,切分成固定大小的数据分片,并将蛋白文件及配置文件一起发送到不同节点上。然后使用虚拟筛选工具进行虚拟筛选,将计算任务最密集的部分分布在多节点上并行执行,以达到高效运算的目的。

性能测试

评估系统的性能,通过单机测试和使用不同计算节点的分布式集群,进行测试、比较测试效率。测试结果:

上表的测试,分别使用了单机、3个计算节点和13个计算节点,针对6000个小分子文件进行筛选操作,可以明显看出,总的筛选时间显著减少。如果完全开启集群的所有节点,在总体计算速度上会有更大的提升。

硬件设施

依托北京市计算中心、国家超级计算深圳中心等计算资源,采用高密度、高可靠、高可用、低功耗的体系结构设计,结合快速部署调度系统,实现计算资源弹性使用,按需分配