携手华为 德电OTC云平台造就高能力的CERN

行星状星云是垂死的恒星，它们从脱落的气体层中获得美感。与人眼相似的螺旋星云被发现于1824年，它是天文学界的一个标志性图像。近200年后，为了建立一个可以支撑大规模研究项目的科学云，欧洲核子研究中心（CERN）与领先的IT提供商和欧洲最大的研究机构合作发起了“螺旋星云计划”。

“宇宙级成就”

CERN以致力于揭开宇宙之谜而著称，但在其他方面也成就卓著：1973年，它发现了中性电流。十年后，CERN的UA1和UA2实验发现了W和Z玻色子。2012年，ATLAS和CMS在大型强子对撞机（LHC）的实验中发现了现在著名的希格斯玻色子粒子，它完善了粒子物理学的标准模型。如今，CERN仍然拥有世界上最大的粒子物理实验室，致力于发现新奇迹，进而解释未被标准模型覆盖的96％的已知宇宙。

CERN的大部分成就似乎无法触及且遥不可及，但值得注意的是，蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners-Lee）于1989年在CERN发明了万维网，这开启了有史以来最强的在线革命。

像这样重量级的项目需要同样重量级的技术，如计算和存储解决方案。

CERN运行世界上最大的私有OpenStack云之一。位于瑞士和匈牙利的两个数据中心拥有13000台服务器和33000台虚拟机，它们为许多欧洲研究机构提供计算和存储功能。然而，未来升级LHC和实验的计划意味着，到2026年，分析产生的数据所需的计算能力可能会增加50-100倍。CERN正在评估不同的模型以提高其计算和数据存储能力，联合多个数据中实现统一管理并使用相同的访问模型到购买商业提供商的资源，并且在CERN建立新的计算中心。每种发展模型都面临不同的技术挑战。自2012年以来，CERN在“螺旋星云”旗下的一系列欧洲项目中发挥了主导作用。这一计划正在建立一个欧洲开放科学云，这将使大型研究实验室能够通过混合计算模式无缝地提升他们的计算能力。

螺旋星云项目示意图CERN

三重挑战

挑战1：容量和平衡

LHC的复杂性以及升级计划意味着计算需求随着时间的会越来越高。因此，混合计算模型对CERN非常重要：在需求高峰期，商业云提供商的资源可以迅速推动内部计算资源的发展。

挑战2：迅速淘汰

新技术的快速迭代是2017年生活的一部分。例如，智能手机的计划淘汰，用户如果不升级系统，就会落后。同样，像CERN这样的大型研究机构，广泛使用云技术能够使其紧跟资源的升级周期。

挑战3：非同寻常的高要求

研究机构与一般企业不同。用于研究的公有云在涉及安全性，机构间的可操作性和性能时必须应用最高的标准，比如，必将符合欧洲的安全标准，支持OpenStack和开放的API，并提供数据共享机制。通过Helix Nebula计划，CERN和其他研究机构合力寻找合适的云计算平台。他们只有与公有云和私有云业务供应商合作，才能最终达到目的。

团队合作

由欧洲核子研究组织（CERN）牵头，由以下研究机构组成的买家团体结成公私合作伙伴关系寻求解决方案：

欧洲生物信息研究所（EMBL）

意大利国家核物理研究所（INFN）

德国电子同步加速器研究所（DESY）

法国国家科学研究院（CNRS）

德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）

西班牙高能物理研究所（IFAE）

欧洲同步辐射装置研究所（ESRF）

英国科技设施委员会（STFC）

荷兰国家超级计算和电子科技研究所（SURFsara）

设计与测试

螺旋星云计划最近完成了第一阶段：解决方案设计和商业前采购。在这个阶段，合作研究机构要求候选提供商设计和测试具有潜力的解决方案。2016年11月，CERN从众多投标中选择了四家潜在供应商联合来设计解决方案。2017年4月，CERN选择了三种解决方案进行第二阶段的螺旋星云计划：原型设计。德国电信和华为合作建设的开放电信云（Open Telekom Cloud）将参与竞争。

到目前为止，由华为与德电共同提供的开放电信云在螺旋星云项目中已经取得了一些成功。

面向大众

研究机构的公有云应采用开源架构。开放电信云解决方案完全支持开源需求。除此之外，研究机构还可以使用开放的API。

同步共享

开放电信云提供了One Data解决方案，使研究机构可以在全球范围内访问数据，并可以使用单点登录账号上传、检索和共享资源。One Data允许用户将数据上传到不同的位置，然后进行无缝同步。例如，一家研究所可以在开放电信云中部署应用程序，同时将应用数据存储在其私有云中。当应用程序启动时，所有数据将在公有云和私有云中同步，这大幅提升了传输速度和效率。

高速互联

在第二阶段测试中，开放电信云OTC支持在站点间使用连接到欧洲学术网络（GÉANT）的10 Gbit/s网络以实现高速互连。在下一阶段，开放电信云将能够显著提高速度以支持40 Gbit/s的网络带宽。

高性能计算

研究机构处于创新和科学的前沿，重要的是，供应商可以制定合适的计算解决方案。为了满足螺旋星云合作伙伴的高计算需求，开放电信云采用了高性能计算解决方案。

安全与容量

开放电信云已经建立了IaaS混合云生态系统，它与CERN私有云协作，并且符合欧洲数据安全标准。合作研究机构可以将高度机密的信息（如遗传数据）存储在其私有云中，同时将其它可共享的数据迁移到公有云。这使得研究机构既能释放私有云容量，又能加速数据调用。

认证

开放电信云通过eduGAIN认证，这是建立身份提供者和服务提供商之间信任的机制。

华为的贡献

通过与德国电信合作，华为已成功为螺旋星云提供了计划设计、测试等方面的技术支撑，并提供了公有云服务。通过使用开放电信云OTC，华为在螺旋星云计划里所获得的经验，将在未来，为其他科研机构提供云服务支撑，带来不可估量的价值。

大型科研机构可以作为开展数字化转型商业企业的典范，为克服技术挑战和推动未来创新提供路线图。

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