Success Story

University of Reading baut Klimaforschungskapazitäten aus

Das Department of Meteorology der University of Reading benötigte für das Datenmanagement bei wissenschaftlichen Forschungsprojekten zur Wetter-, Klima- und Erdbeobachtung ein hoch zuverlässiges, verfügbares und skalierbares Storage-Dateisystem. Mit Red Hat ® Storage Server verfügt die Abteilung nun über ein Enterprise-Produkt mit erstklassigem Service und Support. Die zuständigen IT-Mitarbeiter sichern sich damit wertvolle Zeitersparnisse, die sie anstelle von Wartungs- und Administrationsaufgaben in die Forschung investieren können.

Kunde seit

2013

Reading, Berkshire, Vereinigtes Königreich

Bildungswesen

Ziel

Umstellung der HPC-Systeme der Abteilung auf ein skalierbares NAS-System mit Service und Support auf Enterprise-Niveau

Hardware

  • Bestehende Architektur der University of Reading

Mich hat unter anderem zuversichtlich gemacht, dass andere Organisationen – auch solche aus der freien Wirtschaft, die bei einem mangelhaften Storage Management viel Geld verlieren können – Red Hat Storage Server nutzen.

Dan Bretherton, High-Performance Computing Manager, Department of Meteorology, University of Reading, Vereinigtes Königreich

Forscher müssen wertvolle wissenschaftliche Datenbestände im Umfang von mehreren Terabyte organisieren

60 Doktoranden und eine dynamische Community aus über 200 Forschern führen am Department of Meteorology der University of Reading wichtige Forschungen auf dem Gebiet der Atmosphären-, Meeres- und Klimawissenschaften durch, die entscheidend zu einem besseren Verständnis des Klimawandels und seiner Folgen für die Umwelt beitragen.

In vielen Fällen setzen die Forscher auf HPC-Systeme (High Performance Computing), um komplexe Simulationsmodelle zu erstellen, mit deren Hilfe sie wahrscheinliche Auswirkungen präziser vorhersagen können – etwa die Entwicklung von Wettermustern über Stunden, Tage, Wochen und auf Jahre hinaus.

Wissenschaftler verarbeiten große Mengen an Daten

Für rechenintensive Aufgaben stehen den Forschern der Abteilung Supercomputer- und HPC-Services von mehreren britischen Forschungsgremien und dem Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage zur Verfügung. Die Verarbeitung der Daten aus diesen externen Produktionsläufen erfolgt über ein lokales HPC Cluster. Zuständig für dessen Verwaltung ist der hauseigene HPC Manager Dan Bretherton.

Manager muss Performance und Sicherheit gewährleisten

„Mir ist nicht nur wichtig, dass die Abteilung Hunderte Terabyte an Forschungsdaten effizient und sicher speichern kann, sondern auch, trotz steigender I/O-Lasten aus unserem wachsenden Cluster weiterhin eine gute Performance zu gewährleisten“, so Bretherton.

Zur Organisation und Verwaltung der Forschungsdaten unterschiedlicher Wissenschaftler und Projekte aus dem Department of Meteorology hatte Bretherton mehrere Jahre lang mit GlusterFS gearbeitet, einem skalierbaren Open Source-Dateisystem für NAS (Network Attached Storage).

Angesichts des wachsenden HPC Clusters der Abteilung und des immensen Zeitaufwands, den Bretherton für Management und Wartung von GlusterFS aufwenden musste, erwies sich dieser Ansatz allerdings als nicht mehr haltbar.

Forscher sichern sich Storage-Lösung mit Service und Support

Die Abteilung benötigte ein unterstütztes, skalierbares NAS-Produkt mit Service und Support auf Enterprise-Niveau. Nach einigen Voruntersuchungen entschied sich Bretherton für Red Hat® Storage Server, eine unterstützte Version von GlusterFS (das 2011 von Red Hat übernommen worden war).

Erfahrung schafft Vertrauen

„Red Hat hat mir von Anfang an versichert, dass meine Herausforderungen beim Management eines skalierbaren NAS-Systems zu bewältigen sind“, erläutert Bretherton. „Mich hat unter anderem zuversichtlich gemacht, dass andere Organisationen – auch solche aus der freien Wirtschaft, die bei einem mangelhaften Storage Management viel Geld verlieren können – Red Hat Storage Server nutzen. Ich kannte mich ja bereits etwas mit GlusterFS aus, was sicher hilfreich sein würde. Außerdem wusste ich, dass ich mich bei Red Hat auf die erforderliche Zusatzhilfe zur Feinabstimmung von Red Hat Storage Server für unsere akademische, datenintensive HPC-Umgebung verlassen konnte.“

Nach Aussage von Bretherton verlief die Implementierung von Red Hat Storage Server im Frühling 2013 reibungslos. Das Produkt hat sich seitdem bewährt, und auch die Aufnahme neuer Benutzer und neuer Daten-Volumes wurde ohne größere Probleme bewerkstelligt.

Sichere Erweiterung von Forschungsdaten mit Red Hat Storage

Heute verwaltet das Department of Meteorology der University of Reading mit Red Hat Storage Server ca. 200 Terabyte (TB) an Forschungsdaten. Mit zwei zusätzlichen großen neuen Servern wurde die Kapazität des Clusters zuletzt auf ca. 300 TB erhöht.

Bretherton überführt nach und nach auch Daten aus älteren, eigenständigen Abteilungsservern in das Produkt; insgesamt hostet die Abteilung deutlich mehr als 1 Petabyte an Daten. „Wenn wir mit Red Hat Storage Server weiterhin so gute Erfahrungen machen, werden wir letztlich all unsere Daten, die derzeit noch auf große und kleine Server verteilt sind, damit verwalten“, so Bretherton.

Verbesserte Organisation und Verfügbarkeit

Der globale Namespace von Red Hat Storage Server bietet Bretherton eine einfache und konsistente Möglichkeit, Daten-Volumes nach Forschungsgruppe und Projekt zu organisieren und den einzelnen Volumes bei Bedarf mehr Speicherkapazität zuzuweisen.

Ein weiterer großer Vorteil für die Abteilung ist die High Availability. „Wenn ein Server für Wartungsarbeiten offline genommen werden muss, bedeutet das nicht, dass die Arbeit an bestimmten Datensätzen eingestellt werden muss“, fährt Bretherton fort. „Das Replikationsfeature gewährleistet, dass jede Datei auf zwei separaten Servern vorhanden ist. Dass ein Server vorübergehend ausfällt, wird von den Benutzern also gar nicht bemerkt.“

Zeit- und Kostenersparnis

Einer der Vorzüge des skalierbaren NAS-Ansatzes liegt für Bretherton in der Zukunftssicherheit für das HPC Cluster seiner Abteilung. Damit können ältere Server, die das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen, nach Bedarf gegen neue Server ausgetauscht werden, ohne dass dafür je das gesamte Cluster offline gesetzt werden muss.

Gleichzeitig wird die Nutzungsdauer der Server als Komponente im Cluster verlängert. Hinzu kommen höhere Auslastungsraten in Verbindung mit der Speicherkapazität, sodass die University of Reading sicher sein kann, einen maximalen ROI aus ihrer Hardware zu erzielen.

Arbeitsentlastung

Auch in zeitlicher Hinsicht wurde Bretherton durch Red Hat Storage Server deutlich entlastet. „Vor der Implementierung des Produkts habe ich bis zu 50 % meiner Zeit mit dem Management und der Wartung von GlusterFS für die Abteilung verbracht“, fügt er hinzu. „Jetzt sind es eher 15 %, was sich gut mit meinen anderen Aufgaben vereinbaren lässt.“

Red Hat schafft Platz für weiteres Wachstum

Mit dem weiteren Wachstum des Department of Meteorology wird auch der Einsatz von Red Hat Storage Server erweitert. Im Rahmen des Academic Investment Project der University of Reading wurden vor kurzem 28 neue akademische Posten auf dem Gebiet der Klima- und Umweltwissenschaften geschaffen. Das Department of Meteorology wird somit durch 15 neue Fakultätsmitglieder erweitert.

„Neue Mitarbeiter bedeuten neue Forschungsgruppen, neue Datensätze und neue Speicheranforderungen“, so Bretherton. „Ich bin zuversichtlich, dass unsere Storage-Infrastruktur ausreichend stabil und gut aufgestellt ist, um jeder neuen Anforderung gerecht zu werden.“

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