伴隨牛頓力學體系建立而誕生的近代科學，開辟了一個改變人類生產生活和思維方式，對人類社會發展進程產生深遠的、革命性影響的全新時代。時至今日，科技創新依然是影響和改變經濟、社會的關鍵變量。不斷向科學技術廣度和深度進軍，探索當前世界科技發展的最前沿，推動事關人類生存與發展的科技進步是每個科研機構的目標。

中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)致力于科學前沿探索和高新技術創新，為了更好支撐生命科學、天文、材料、人工智能等各學科領域研究，校網絡信息中心負責學校的計算平臺，以計算和存儲為平臺融合新技術應用，推進重大科研創新平臺建設，提升創新體系效能，加速科技創新。

中國科大是中國科學院所屬的以前沿科學和高新技術為主、兼有醫學和特色文科的綜合性全國重點大學，于1958年在北京創建，重點培養新興、邊緣、交叉學科的尖端科技人才，其中包括一批國際知名的科學家，在單分子科學、高溫超導、納米科學、地球環境、生命與健康等前沿領域取得了世界水平領先的科研成果。

現有的計算中心整體資源使用率接近極限

近年來天文、力學、生命科學、材料科學、人工智能等學科的項目隨著新技術和新儀器的應用取得了顯著科研成果，但同時，科研創新平臺在計算、存儲性能和容量上也遇到了新的挑戰。生物工程、生態環境、新材料、天文觀測等科研項目的實驗數據采集具有周期長、采集復雜、環境要求較高、不可復雜再生(氣候數據)等特點。此外由于科研項目涉及的眾多研究員來自不同高校及科研單位，在采集、分析實驗數據等環節需嚴格按照時間節點進行推進，因此在數據安全可靠方面必須得到保障，不容任何丟失。

例如生命科學領域的研究：冷凍電鏡設備，通過“樣品冷凍—低劑量電子斷層掃描—三維重構”技術，開展生命科學基礎研究。在其整個流程中，圖像處理和三維重構作為核心步驟，對計算和存儲的需求非常高，平均每分鐘就能產生5-6張Image Stack圖像數據，按照24小時不間斷地工作計算，每天會產生超過數TB的數據，每年可達數PB，并且采集的海量文件數據要進行高并發的模型重構。處理后的數據還需要及時歸檔存儲，一方面釋放占用的性能資源，另一方面更好地保存寶貴的原始科研數據以備后續計劃使用。全校多領域持續新增的科研項目需求，對計算存儲平臺整體方案的性能、容量、安全穩定都提出了新挑戰。

百萬IOPS、百GB帶寬

為科研平臺注入新動力

聚焦前沿科學研究，致力尖端科技突破，注重學科交叉融合，努力實現創新和科技成果轉化的重大突破，為保障各類學科課題項目順利、高效開展，中國科大深入分析科研項目對計算中心的需求，以“計算+存儲”為核心的整體方案升級集群系統，整體籌劃部署了25個浪潮GPU服務器節點以及一套浪潮分布式并行文件存儲AS13000系列，為科研平臺提供計算及數據基礎設施強力支撐。

為了滿足不同學科領域項目采集的數據在研究不同時期數據對存儲性能、容量的需求特點，數據層采用了浪潮分布式并行文件存儲AS13000系列數據分層存儲方案，通過配置NVMe SSD高性能硬盤的全閃存節點構建了高速性能層，通過30個4U60盤位高密節點搭建了11PB可用空間的容量層。集群中所有分布式節點參與并發讀寫，基于聚合的小文件優化技術，減少了數據寫入硬盤次數，提高小文件讀寫性能，實現了集群聚合讀帶寬160GB/s以上，寫帶寬100GB/s以上，同時隨機讀IOPS達205萬，保證科研項目順利進行。存儲集群采用統一目錄命名空間，可以自動根據數據訪問在高速存儲層及普通容量層中遷移，確保發揮更大性能。此外浪潮分布式并行文件存儲AS13000可提供塊、文件、對象、大數據等多種存儲服務，通過靈活的存儲協議選擇以及多種存儲協議之間的互通性滿足多領域科研項目課題的負載多樣性。

聚合讀寫帶寬性能

數據存儲集群具有高冗余模式，即當某節點出現故障時，可以自動切換至備用節點，設備類故障頻率降低，科研平臺數據不丟失，保證了數據安全性和項目課題運行的持續性。此外，中國科大考慮到科研平臺未來研究方向的增多及規模的增大，浪潮分布式并行文件存儲AS13000可以根據后期業務的增長，在線擴展新的節點，系統的性能和容量會隨著節點數量的增加線性增長，保護了科研項目的持續性研究。

中國科大校級計算平臺邏輯拓撲圖

2003年正式建成的中國科大校級計算平臺是學校六大公共實驗中心之一，也是國內高校最早的平臺之一。目前投入設備采購費用已超1.2億元，1300臺在使用中的服務器，提供總雙精度浮點5409萬億次/秒的計算能力，利用率超80%。在2022年支持發表SCI論文464篇(包括Nature系列、Science系列、PRL、JACS、Cell等頂級期刊論文38篇)，為前沿領域的科技創新提供數據與計算平臺，為用戶取得顯著項目成果起到顯著支撐。

科技創新作為引領發展的第一動力，深刻應用和影響著人類的工作、生產、生活各個方面，從而提升生命健康水平，推動經濟繁榮、造福人類。作為具有較強知識創新和技術創新能力的教育與科研基地，中國科大致力于推動中國科技文化的發展。通過對新技術、新設備的應用，為每一位師生提供優質的計算和數據資源，為加速前沿科技研究打下堅實的基礎，幫助全人類更好地認識自然、理解自然、改造自然，推動人類社會和文明不斷向前邁進。

審核編輯：湯梓紅