歐洲原子能研究機(jī)構(gòu)(CERN)成立于1954年，是世界最大的粒子物理研究中心。一直以來(lái)，CERN憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力，為遍布48個(gè)國(guó)家270個(gè)研究中心的17000余名科研人員在全球范圍內(nèi)展開(kāi)合作、共同破解物質(zhì)和宇宙的種種奧秘提供著堅(jiān)實(shí)的保障。
　　為進(jìn)一步加快研究進(jìn)展，CERN啟動(dòng)了當(dāng)今世界最大的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC的建設(shè)。LHC位于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國(guó)交界地區(qū)地下100米深處、周長(zhǎng)約27公里的環(huán)形隧道內(nèi)，其物理實(shí)驗(yàn)對(duì)粒子物理基本理論的檢驗(yàn)和探索新的突破，起到至關(guān)重要的作用。尤其是對(duì)宇宙起源和尋找新粒子Higgs的探索，可能發(fā)現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理規(guī)律，而導(dǎo)致粒子物理學(xué)的重大突破，使人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入一個(gè)新的階段。
　　LHC項(xiàng)目中大多數(shù)應(yīng)用程序是高度專(zhuān)業(yè)化的，需要非常好的持續(xù)性，這給支撐該項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)集群管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。支持LHC項(xiàng)目的新計(jì)算機(jī)集群由200臺(tái)服務(wù)器組成，但新集群的整體利用率卻只有10%左右，負(fù)責(zé)處理LHC數(shù)據(jù)的研究中心部門(mén)主管Helge Meinard博士表示：“在啟動(dòng)諸如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）這樣的項(xiàng)目時(shí)，我們必須保證所有計(jì)算能力都得到充分的利用。”為了提高服務(wù)器利用率，CERN對(duì)服務(wù)器進(jìn)行了虛擬化。新的虛擬化集群支持HyperV和Xen等多種虛擬機(jī)管理程序，這為實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了更大的靈活性，可以為自己的應(yīng)用程序選用最好的平臺(tái)，但同時(shí)，多種虛擬化技術(shù)的使用給整個(gè)集群環(huán)境增添了管理的復(fù)雜性。CERN決定采用Platform ISF解決方案管理LHC集群工作負(fù)載，同時(shí)作為管理虛擬環(huán)境和物理環(huán)境的工具，以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效、能夠管理任何服務(wù)器上虛擬機(jī)管理程序和操作系統(tǒng)、共享的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的目標(biāo)。
　　“我們最終選擇Platform作為合作伙伴，幫助我們擴(kuò)展和最大限度地優(yōu)化獨(dú)一無(wú)二的高性能計(jì)算（HPC）環(huán)境，為我們整個(gè)科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)掘和探索宇宙的奧秘搭建理想的平臺(tái)。”CERN結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施（Fabric Infrastructure）小組負(fù)責(zé)人Tony Cass博士說(shuō)：“CERN從1997年就開(kāi)始使用Platform LSF管理工作負(fù)載，Platform LSF同樣適用于LHC。特別是當(dāng)需要添加云功能時(shí)，與Platform LSF來(lái)自同一廠商的Platform ISF看起來(lái)再合適不過(guò)了。”
　　作為一款集中管理異構(gòu)的虛擬和物理資源的云基礎(chǔ)架構(gòu)管理平臺(tái)，Platform ISF為運(yùn)行在其上的各種應(yīng)用提供了快速部署、動(dòng)態(tài)資源調(diào)度和彈性計(jì)算的資源管理和調(diào)度平臺(tái)。它提供的IaaS功能幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)自助式按需的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源的申請(qǐng)和使用。更重要的是，它還能使中間件和分布式應(yīng)用軟件更加方便、快速地遷移至云平臺(tái)并具備提供PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)）的能力，確保中間件和分布式應(yīng)用軟件的提供者更加專(zhuān)注于自身應(yīng)用邏輯，無(wú)需考慮對(duì)底層計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和管理。
　　Platform ISF為CERN的大批科學(xué)家提供了一整套私有云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，為多個(gè)虛擬和物理平臺(tái)提供了高效的工作負(fù)載應(yīng)用管理。Platform ISF將不同平臺(tái)組合到單一動(dòng)態(tài)的共享基礎(chǔ)架構(gòu)當(dāng)中，在資源較少的情況下顯著地提高了平臺(tái)利用率。此外，廣大科學(xué)家還可以選擇自己的應(yīng)用環(huán)境，動(dòng)態(tài)控制項(xiàng)目，確保自身能夠充分發(fā)揮私有云的功效，而所有這一切都是在前所未有的低成本狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)的。
　　此外，Platform ISF讓CERN對(duì)集群環(huán)境擁有了更大的控制權(quán)，而且通過(guò)自動(dòng)處理虛擬機(jī)管理程序不但實(shí)現(xiàn)許多任務(wù)的自動(dòng)化管理，簡(jiǎn)化了管理工作，還提高了管理效率。Platform ISF可以管理資源和應(yīng)用環(huán)境，并提供讓用戶(hù)能夠根據(jù)需要來(lái)預(yù)留和使用資源的契約接口。
　　Platform ISF具有的獨(dú)立性讓CERN很感興趣，Cass說(shuō)：“CERN的科研環(huán)境高度重視能夠順應(yīng)新發(fā)展形勢(shì)的工具，而不是讓我們被舊形勢(shì)所束縛，Platform ISF做到了。”
　　CERN將Platform ISF部署在一個(gè)支持LHC的集群上，而將Platform ISF Adaptive Cluster部署在由 3800臺(tái)多核服務(wù)器組成、負(fù)責(zé)進(jìn)行批處理工作的HPC集群上，這讓CERN可以通過(guò)私有云計(jì)算環(huán)境，在必要時(shí)共享不同集群之間的資源。Cass說(shuō)：“Platform ISF Adaptive Cluster可以與現(xiàn)有的Platform LSF網(wǎng)格工作負(fù)載管理解決方案結(jié)合起來(lái)，為我們的用戶(hù)和研究中心提供利用共享數(shù)據(jù)中心資源來(lái)管理集群所需的可擴(kuò)展性和靈活性，同時(shí)符合我們對(duì)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的要求。”
　　Platform ISF還幫助CERN減少了專(zhuān)用的LHC集群服務(wù)器數(shù)量并減輕管理負(fù)擔(dān)。“過(guò)去，在靜態(tài)資源環(huán)境中，利用Platform LSF可以減少管理日常應(yīng)用的工作量；而現(xiàn)在，Platform ISF通過(guò)將耗時(shí)的人工管理轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化的資源調(diào)配和管理，使我們能更有效地管理虛擬機(jī)和物理機(jī)組成的混合環(huán)境。”Cass博士進(jìn)一步解釋說(shuō)：“通過(guò)提高服務(wù)器利用率，如果能從現(xiàn)有的LHC環(huán)境中減少150臺(tái)服務(wù)器（原來(lái)是200臺(tái)服務(wù)器），那么我們就可以大幅度節(jié)省電力和冷卻成本，并且能在不增加硬件預(yù)算的前提下，把服務(wù)器重新部署到批處理集群中去；如果能利用Platform ISF提供的自動(dòng)配置服務(wù)器功能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)提出來(lái)的工作負(fù)載要求，就將減輕我們的管理負(fù)擔(dān)。”Cass預(yù)測(cè)，使用Platform ISF后，CERN有望大幅減少重新配置批處理集群以滿(mǎn)足不斷變化的工作負(fù)載所需的工作量。

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