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软硬协同方案破解IT瓶颈，龙蜥衍生版KOS助力内蒙古大学成功迁移10+业务软件 | 龙蜥案例
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发布于 2024-9-29 18:03
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2024 云栖大会上，龙蜥社区发布了《龙蜥操作系统生态用户实践精选 V2》，为面临 CentOS 迁移的广大用户提供成熟实践样板。截至目前，阿里云、浪潮信息、中兴通讯 | 新支点、移动、联通、龙芯、统信软件等超 12 家厂商基于龙蜥操作系统发布商业衍生版，为用户提供高效、专业的技术支持和服务。龙蜥操作系统与 200 多款商业产品完成了产品适配，服务了政务、金融、能源、运营商、交通等行业，累计用户超过 100 万。
浪潮信息云峦服务器操作系统 KeyarchOS 是浪潮信息基于 Anolis OS 研发的一款商业版服务器操作系统，支持 X86、Arm 等主流架构处理器，广泛兼容各类软硬件产品，可为用户提供整套可视化迁移方案。
内蒙古大学，作为中西部“一省一校”重点支持建设高校，同时也是国家“211 工程”与“双一流”建设高校，在生命科学领域的研究表现尤为突出。其下属的生命科学学院是全球著名的生命科学研究机构，拥有生物学系（国家“双一流”建设学科）、农学系和生命科学本科实验教学示范中心等 3 个教学单位，以及多个省部级重点实验室和工程研究中心。学院积极参与中国家“863”、“973”、科技支撑计划等重大科研项目，在生命科学研究领域具有强大实力。
生物信息数据呈指数级增长，算力、数据存储与处理面临更高挑战
生命科学研究需要对海量的生物信息数据进行快速处理、分析与挖掘，以研究生物体内的复杂过程，大规模数据量可达数十到数百 TB。同时，过程中还将使用到很多统计学与计算机科学方法，以便于从“数据海洋”中提取有用的信息，这需要底层 IT 设施提供强大的算力支撑。
随着生命科学研究的不断深入，内蒙古大学产生的生物信息数据量呈指数级增长，这对底层 IT 设施提出了更高的要求。一方面，需要提供更高的算力来并行处理数据，支撑大数据分析工具与人工智能算法，以完成序列比对、转录组分析等计算工作。另一方面，需要海量的数据存储空间，存放原始数据、中间结果与最终分析结果，避免数据丢失或访问延迟。然而，现有的台式工作站面临严峻的性能瓶颈，其处理能力不足以处理复杂算法或大规模数据集，导致计算耗时长、可靠性低，对实验进度造成较大的影响。内蒙古大学亟需解决底层 IT 设施在算力、数据存储与处理速度方面的难题，进而提升生命科学研究的进度与效率。
生信分析业务软件繁多，底层操作系统兼容优化问题是重中之重
在当今生物信息学（生信）领域，海量数据的分析与处理工作涉及各类业务软件，覆盖了从数据预处理、表达分析、编译检测到高级功能注释等多个方面。然而，由于软件开发者的背景各异、技术栈不同，以及科研需求的多样化，生信分析业务软件存在接口不一等较大差异，其在底层操作系统上的兼容性与性能优化问题成为重中之重，直接关系到分析流程的顺畅与否、结果的准确性以及科研项目的进度。
内蒙古大学的生命科学研究涉及 BWA、Bowtie2 等十余款种类繁多、功能各异的业务软件，前期内蒙古大学将这些软件部署运行在 Ubuntu 操作系统上，但在使用过程中遇到了一些问题。例如，生信分析软件存在多样性与复杂性，Ubuntu 作为国外开源操作系统在应对这些需求时显得不够灵活与及时，用户常常需要自行处理兼容性问题，如手动安装软件依赖、调整系统配置以适应特定软件版本等。此外，对于某些基于非开源或特定硬件优化的生信分析软件，Ubuntu 无法直接提供完美的兼容支持，需要用户通过额外手段进行适配或寻找替代方案。因此，内蒙古大学计划在升级底层 IT 设施的过程中更换操作系统，首先保障原有业务软件正常运行，其次通过软硬协同优化提升系统性能与分析流程效率。内蒙古大学亟需一款能够深入优化业务软件、底层硬件之间兼容性的操作系统，以确保分析工作高效、稳定地运行在计算平台上，从而为生命科学研究提供更加坚实的技术支持。
为了解决内蒙古大学在智能化升级过程中的难题，浪潮信息提供了一套软硬协同解决方案。该方案以浪潮信息高端八路服务器 TS860G7 为算力底座，搭载最新一代英特尔 CPU，提供强大算力支持；同时，通过浪潮信息统一存储 AS5300G5 提供高速、可靠、大容量的存储空间，满足持续增长的生物信息数据存储需求。进一步地，方案的底层操作系统采用了浪潮信息操作系统云峦 KeyarchOS（以下简称KOS），KOS 向下完全兼容，充分使能八路服务器 TS860G7 与统一存储AS5300G5，同时向上支撑十余款生信分析软件，实现业务系统高效、稳定运行。其中 KOS 是浪潮信息基于 Anolis OS 深度定制的企业级服务器操作系统，承袭了社区版在高性能网络、高性能存储、自动化性能调优、系统运维等方向的优异特性，同时融合自身在云计算、人工智能等场景的长期经验沉淀与技术成果，进行了深度优化与特性增强，并依托浪潮信息龙蜥联合实验室与上下游近百家生态伙伴完成兼容适配，具有稳定可靠、高效软硬协同、全天候运维、安全可信的特征。
上述方案的实施，为内蒙古大学的底层 IT 设施带来了全面的改善与提升，大幅度提升了生命科学研究的进度与效率。内蒙古大学将科研平台及十余款业务软件成功部署到 KOS 之上，通过软硬协同优化，利用八路服务器 TS860G7 支撑全部科学计算并大大缩短计算时间，同时利用 AS5300G5 满足未来 5 年的实验数据存储需求。
方案最大的亮点在于软硬协同的技术优势与底层操作系统的广泛兼容性。TS860G7 与 AS5300G5 提供了强大的算力与存储空间，为整体 IT 设施奠定了有力的硬件支持；而 KOS 则充分释放了硬件性能，同时支撑十余款生信分析软件高效运行。这一方案在生命科学行业中具有领先性，为行业用户应对算力难题提供了全新的解决思路与技术支持。
往期龙蜥案例阅读，点击这里查看。
龙蜥操作系统生态用户实践精选 V2 链接（或关注龙蜥公众号【OpenAnolis龙蜥】，回复关键字“案例”获取）：
https://openanolis.cn/assets/static/2024龙蜥案例集V2.pdf
“更多龙蜥产品、生态、技术合作可发送邮件至邮箱 secretary@openanolis.org，我们会第一时间与您联系。”
—— 完 ——
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