引言：

看過(guò)電影《蜘蛛俠》都會(huì)記住一句臺(tái)詞

“能力越大，責(zé)任越大”

男主角因?yàn)榛蛲蛔冇扇跣∽儚?qiáng)大

雖然是虛構(gòu)的故事

但是人們對(duì)于身體的深度發(fā)掘

確實(shí)一直在進(jìn)行

當(dāng)今科技的發(fā)展

人們通過(guò)基因的研究

雖說(shuō)沒(méi)有向科幻片表現(xiàn)的那么神奇

但是通過(guò)基因檢查第一時(shí)間查找

人類的一些疾病

目前取得了巨大的進(jìn)展

基因測(cè)序要求超級(jí)硬件做后盾

但是基因組需要幾十億個(gè)標(biāo)記，如果每秒列出一個(gè)數(shù)字，需要花 96 年才可以數(shù)到 30 億。但是基因檢查需要對(duì)著30億標(biāo)記進(jìn)行至少上30次以上的檢測(cè)。這樣算下下來(lái)幾千年都檢測(cè)不出。這就需要計(jì)算能力超強(qiáng)的高性能計(jì)算集群，來(lái)幫助專家來(lái)研究解決各種病因的基因檢查。正是應(yīng)了那句臺(tái)詞“能力越大，責(zé)任越大”。

翻譯基因組研究院(TGen) 就是針對(duì)神經(jīng)母細(xì)胞瘤試驗(yàn)的下一代基因組測(cè)序技術(shù)，這些測(cè)序技術(shù)產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，為了及時(shí)處理這些信息，TGen 需要構(gòu)建一個(gè)新的 HPC 集群。

 戴爾為TGen帶來(lái)的蛻變

為了克服這些挑戰(zhàn)，TGen 采用了Dell PowerEdge M710HD 刀片服務(wù)器集群。刀片服務(wù)器運(yùn)行 CentOS Linux，它們被安置在三個(gè) Dell M1000e 模塊化刀片服務(wù)器盤柜中。Dell Force10 C300 和 S4810 10-Gigabit 交換機(jī)為集群的 800 個(gè)核心提供連接。“我們選擇 Dell Force10 交換機(jī)是因?yàn)樗鼈兊拿慷丝诔杀竞蜔o(wú)阻塞性能，”Lowey 說(shuō)。“從我們?cè)械?Cisco CLI 遷移到 Dell Force10 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以說(shuō)一點(diǎn)也不麻煩。”

對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，TGen 構(gòu)建了一個(gè)多層次解決方案，它結(jié)合了 Dell Fluid Data架構(gòu)中的多種技術(shù)。“我們將擁有基于Dell 的文件系統(tǒng)，支持高速的并行文件訪問(wèn)，”Lowey 解釋說(shuō)。“Dell Compellent 存儲(chǔ)將支持更多傳統(tǒng)應(yīng)用程序，如 Microsoft SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)驗(yàn)室的文件共享。最后，我們期望利用 Dell DX Object Storage Platform 進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔。我們對(duì) Dell DX 平臺(tái)感到很興奮，因?yàn)槊?TB 的成本使得我們可以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠地存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)量擴(kuò)展到 PB 級(jí)，并且，平臺(tái)將元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)本身一起存儲(chǔ)，這樣的方式將使我們能夠利用高級(jí)工具來(lái)挖掘我們龐大的數(shù)據(jù)集。

此性能提高對(duì)患者可能是生死攸關(guān)的。“我們采取分而治之的方法來(lái)處理數(shù)據(jù)，”Corneveaux 說(shuō)。“我們可能會(huì)將 1 個(gè) TB 分割成 1,000 個(gè)不同的作業(yè)，讓它們?cè)贒ell 集群上分開運(yùn)行，最后將它們?nèi)恐匦潞喜⒃谝黄稹⑻幚硪粋€(gè)基因組的時(shí)間縮短了幾天，甚至幾周。我們?cè)诤涂赡?5 歲前就會(huì)死亡的患者打交道，所以幾天也極為重要。如果我們能夠幫助醫(yī)生將正確的藥物開給患者，我們就可以幫助讓這種疾病好轉(zhuǎn)。如果沒(méi)有我們?cè)谶@里已經(jīng)建立的架構(gòu)，這將是完全不可能的。”

此外，HPC 集群讓 TGen 能夠應(yīng)對(duì)新的數(shù)據(jù)分析挑戰(zhàn)。“我們現(xiàn)在可以解決更大的問(wèn)題，”TGen 的神經(jīng)基因組學(xué)助理教授 Matt Huentelman 說(shuō)。“對(duì)于患有惡性癌癥的病人來(lái)說(shuō)，更重要的是，我們可以克服具有高時(shí)效要求的問(wèn)題。在過(guò)去，要求即時(shí)結(jié)果的問(wèn)題是禁地。我們有一條用于分析數(shù)據(jù)的路徑，但我們知道結(jié)果不可能及時(shí)返回來(lái)給予幫助?，F(xiàn)在我們可以深入探究當(dāng)天就需要回答的問(wèn)題。”

 蜘蛛俠變身：一個(gè)管理員管理 800 個(gè)服務(wù)器核心

總而言之，集群的最高性能是八萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算。“我們處理患者數(shù)據(jù)的能力提高了 12 倍，”Lowey 說(shuō)。

TGen 使用在基于 VMware 的虛擬平臺(tái)上運(yùn)行的 Dell OpenManage 來(lái)管理Dell 刀片服務(wù)器。“對(duì)我們的多臺(tái)刀片服務(wù)器實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)管理，這大大簡(jiǎn)化了管理工作，”Lowey 說(shuō)。“一個(gè)人就可以輕松管理我們的 800 個(gè)核心，而在此之前，我們將需要至少兩個(gè)人來(lái)做同樣的工作。”

能力越大 責(zé)任越大 攜手拯救生命

現(xiàn)在，Dell 正在幫助 TGen 解決長(zhǎng)距離通信的挑戰(zhàn)。“我們?cè)谘芯宽?xiàng)目中與來(lái)自世界各地的組織的許多不同專業(yè)人才合作，”Suh 說(shuō)。“除了患者以外，我們還與臨床醫(yī)生、病理學(xué)家和從患者身上收集樣本的其他人合作。生物學(xué)家解剖樣本?；?qū)W家對(duì)樣本應(yīng)用最新的基因組學(xué)技術(shù)，而生物信息學(xué)家則破譯數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)臨床研究框架時(shí)，我們與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家和軟件工程師合作。我們需要一個(gè)高吞吐量的環(huán)境，所有這些人都可以用它來(lái)協(xié)同工作。”

TGen 和 Dell 正在開發(fā)一個(gè)基于云的協(xié)作系統(tǒng)來(lái)促進(jìn)這種互動(dòng)。“該項(xiàng)目的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期對(duì)象存儲(chǔ)、站點(diǎn)之間的快速數(shù)據(jù)傳輸，以及從患者到生物信息科學(xué)家、試驗(yàn)管理人員的透明，”知識(shí)計(jì)算架構(gòu)師 Preston Lee 說(shuō)。

“Dell 與我們并肩合作來(lái)交付解決方案，”Mousses 說(shuō)。“有一個(gè)愿意挽起袖子幫助我們解決一些最棘手的 IT 問(wèn)題的合作伙伴在身邊，是非常難能可貴的。”

Lowey 補(bǔ)充說(shuō)：“Dell的工程師和架構(gòu)師已經(jīng)反復(fù)證明了他們是一群最聰明的技術(shù)人才。不管我有什么問(wèn)題，每當(dāng)我致電 Dell 時(shí)，我都相信自己會(huì)得到一個(gè)滿意的答復(fù)。當(dāng)我們提出問(wèn)題時(shí)，Dell 支持服務(wù)人員總是會(huì)迅速而有效地予以答復(fù)，并且 Dell 卓越的HPC技術(shù)和整體方案正在幫助我們構(gòu)建一個(gè)十分高效且易于管理的系統(tǒng)。”

小結(jié)：

可以看到，戴爾端到端解決方案不僅讓基因組研究院如虎添翼。同時(shí)因?yàn)榇鳡柋旧砘虻牟粩鄰?qiáng)大，也讓戴爾在幫助用戶實(shí)現(xiàn)價(jià)值的能力越來(lái)越強(qiáng)。正是印證了那句話“能力越大、責(zé)任越大”。