首页 关于我们 服务方案 - 云计算解决方案 - 企业硬件解决方案 - 系统集成服务 - 教育技术解决方案 - 人工智能解决方案 成功案例 联系我们

案例:为研究型大学构建弹性高性能计算(HPC)云平台,加速前沿科研创新

客户:某国家重点研究型大学(“985工程”高校)
行业:高等教育与科研
核心需求:满足多学科、跨院系的复杂科研计算需求,提升计算资源利用率,简化资源管理与分配。

高性能计算集群或科研数据可视化成果图

项目背景与科研挑战:计算力瓶颈制约前沿探索

某国家重点研究型大学(“985工程”高校) 作为国内顶尖的研究型大学,承担着大量国家级重点科研项目,其研究领域广泛覆盖生物信息学、新材料科学、计算物理、人工智能、气候模拟等多个对计算能力有极高要求的学科。随着科研项目的深入和数据量的爆炸式增长,学校原有的分散、异构的高性能计算资源面临以下突出挑战:

  • 资源利用率低: 各院系独立建设的计算集群利用率不均衡,部分资源闲置,部分资源严重不足,无法实现校级统筹和高效共享。
  • 申请与分配流程繁琐: 科研团队申请计算资源流程复杂、周期长,难以快速响应突发或短期的计算需求。
  • 环境配置与管理复杂: 不同科研项目对软件环境、库依赖需求各异,手动配置和管理耗时耗力,且容易出错。
  • 缺乏弹性伸缩能力: 传统HPC集群难以根据科研项目的波峰波谷动态调整计算能力,导致资源浪费或计算等待。
  • 运维成本高昂: 分散的硬件设施和异构的管理平台给IT运维团队带来了巨大的压力和高昂的维护成本。

为了打破这些瓶颈,为全校师生提供一个统一、高效、灵活、易用的高性能计算环境,从而加速科研产出和创新突破,该大学决定建设一个校级共享的弹性HPC云平台。


岚玥智创的HPC云平台解决方案:融合与创新

岚玥智创的HPC与云计算专家团队,在对大学现有IT基础设施、科研计算需求以及未来发展规划进行全面调研和深入分析后,为其量身定制了一套弹性HPC云平台解决方案。该方案旨在构建一个既能满足传统MPI并行计算需求,又能支持新兴AI/大数据计算负载的统一平台。

1. 统一资源池与虚拟化层构建

HPC云平台虚拟化与资源池架构示意图
构建统一、弹性的计算与存储资源池

我们将大学现有的部分高性能计算集群进行整合,并新增了一批配备最新多核CPU和高性能GPU(如NVIDIA A100/H100)的计算节点,以及高速、大容量的并行文件系统存储。构建了统一的计算和存储资源池。利用虚拟化技术,实现了物理资源的逻辑划分和按需分配。

2. 容器化与作业调度系统优化

引入容器化技术,为科研应用提供标准化的运行环境,简化了复杂软件栈的部署和依赖管理。对原有的作业调度系统进行了优化和集成,支持对虚拟机、容器以及裸金属服务器等多种资源的统一调度和优先级管理,确保公平性和高吞吐量。

3. 用户门户与科研环境自服务

HPC云平台用户自服务门户界面截图
便捷的自服务门户,简化资源申请

开发了统一的HPC云平台用户门户,科研人员可以通过Web界面自助申请计算资源(CPU核数、内存、GPU类型和数量、存储空间等)、选择预置的科研应用环境(如Ansys, MATLAB, TensorFlow, PyTorch等)、提交和管理计算作业、查看资源使用情况和计费信息。大大简化了资源获取流程,提升了用户体验。

4. 混合云扩展与数据管理

平台设计考虑了未来与公有云的连接,支持在计算高峰期将非敏感计算任务“溢出”到公有云HPC资源,实现混合云弹性扩展。同时,集成了统一的数据管理和传输工具,方便科研数据在本地HPC集群、对象存储和公有云存储之间的安全、高效流转。


项目亮点与技术创新

  • 按需弹性与异构资源调度:

    平台能够根据科研项目的实际需求,动态分配CPU、GPU、FPGA等不同类型的计算资源,并支持对这些异构资源的统一、智能调度,最大限度提升资源利用率。

  • 预置科研应用环境与模板:

    平台内置了涵盖多个学科领域的常用科研软件和应用环境模板,科研人员可以一键部署,快速进入研究工作,无需花费大量时间在环境配置上。

  • 精细化计量与成本分摊:

    实现了对计算、存储、网络等资源的精细化计量,并支持按课题组或项目进行成本分摊,为学校科研资源管理提供了透明、公平的数据依据。


实施成果与客户价值:加速科研引擎,释放创新活力

弹性HPC云平台的成功部署和稳定运行,为某国家重点研究型大学(“985工程”高校)的科研工作带来了革命性的提升:

50%+

平均科研计算任务周转时间缩短

70%

计算资源峰值利用率

300+

科研团队/项目受益

显著降低

IT运维复杂度和人力成本

该平台不仅满足了学校当前多样化的科研计算需求,更为其未来承接更大规模、更复杂的科研项目,以及在人工智能、大数据等新兴领域的学科发展提供了强大的算力支撑。多个科研团队利用该平台取得了突破性进展,发表了多篇高水平学术论文。

"岚玥智创为我们构建的HPC云平台非常出色!它不仅性能强大,而且使用起来非常便捷。我们的研究人员现在可以更快地获得计算资源,专注于科研本身,而不是被复杂的环境配置所困扰。这极大地推动了我们学校的科研创新。"

— [某学院院长/科研副校长,例如:陈教授], 某国家重点研究型大学(“985工程”高校)


关键技术与服务:

高性能计算(HPC)

云计算(私有云/混合云)

企业硬件

系统集成

IT运维支持

作业调度系统 (Slurm/PBS) 容器化 (Docker/Singularity) 并行文件系统 InfiniBand/高速以太网

咨询HPC云平台方案 查看更多教育与科研案例