某理工大学地灾实验室为国家级重点实验室，实验室以国土防灾减灾和保障国家重大工程建设安全的需求为导向，主要业务类型为地震数据采集及卫星遥感图片分析，有较高的业务计算性能需求和较大的数据存储容量需求。
实验室计划建设计算虚拟化平台，地质灾害相关软件不再采用传统的物理机部署方式，而是通过云计算平台实现计算资源的动态分配，以此来满足科研和教学的不同场景需求。在整个数据处理过程中对存储会有高性能和大容量存储的需求，因此需要对客户不同的数据类型做不同的存储方案。项目需要通过更详细的设计，配置不同的产品，采用完善的方案进行规划，真正满足用户的需求。
TaoCloud×某理工大学
一站式云计算平台建设方案
方案概述
根据用户业务需求和数据特性，TaoCloud为客户提供一套完整的基础云计算平台建设方案，并根据不同业务提供不同类型的存储系统。配置9台FlexCube作为业务平台支撑层，为地震模拟、地质灾害预测等平台提供CPU及GPU算力；配置3台FASS全闪分布式存储为数据底座，为计算平台及部分业务软件提供高可靠、高带宽、高IOPS、低延时的存储服务；配置5台XDFS分布式统一存储系统，为用户卫星遥感图片提供高带宽、大容量、易扩展的存储服务。系统通过25Gb进行组网，全面提升系统IO性能。
网络拓扑
方案规划
计算资源是虚拟化云平台的核心，承担着整个平台的计算功能。通过计算虚拟化构建的计算资源池可以统一调度，极大提高资源的利用效率。大道云行超融合采用裸金属架构实现计算虚拟化，云主机之间具备隔离保护、安全密钥加密、安全策略防护等功能，云主机发生故障，不会影响其它云主机运行，以保障地灾系统业务平台的连续性和安全性。
虚拟化平台的地震模拟、地灾预测等业务对存储的IOPS和延时要求较高，大道云行的FASS分布式全闪存储系统针对IO密集型应用，采用全闪存硬件，在高可靠、弹性扩展等原生的分布式特性基础上，结合精巧高效的并行流水线设计、虚拟内存管理、微控制器技术、裸盘管理等技术，可轻松实现千万级IOPS性能，以超高的性能表现，可以轻松满足预警中心关键业务的苛刻存储性能与弹性扩展的需求。
各类地理图像、科研数据等非结构化数据对存储的读写带宽和可扩展性要求较高，大道云行的XDFS分布式统一存储系统采用全冗余架构设计，同时随着原始数据和结果数据不断增长，存储系统可以灵活扩展，通过增加相应的存储节点，即可实现存储容量及性能的无缝线性扩展。
方案优势
灵活易用的分布式架构
方案基于超融合+分布式存储的存算分离解决方案构建，这种架构将用户的应用环境中的虚拟化服务器、存储、链接网络彼此融合在统一的系统平台中，通过在虚拟化软件上运行分布式系统服务供虚拟机使用，从而实现精确的资源分配。当业务规模增大后出现问题（如性能、容量、运维、易用性问题），超融合的架构能够通过虚拟化架构解决。超融合系统更快、更易扩展、更易用，降低用户环境的整体拥有成本。
优秀的读写性能表现
FASS元数据服务基于内存K/V数据库实现，文件数据与元数据分别存储和管理，具备优秀的性能扩展能力。通过NVMe盘提供极致I/O性能，结合软件层的XPE引擎设计、微控制器技术、轻量元数据索引等机制，块存储端可达到千万级IOPS、微秒级延迟。
统一存储、便捷共享、弹性扩展
XDFS分布式统一存储方案同时提供文件、对象、块存储访问，可以满足用户各类应用的存储访问需求。随着业务的增长，方案可以按需配置相应的集群规模，以最小的投入满足业务性能需求。方案前后端相对独立，用户可以根据业务对非结构化数据的性能和容量要求，对XDFS存储底座配置不同的硬件规格，以经济灵活的配置，满足业务的实际资源需求。随着集群规模的扩展，存储系统的整体性能呈线性增长。
底层信息化平台建成后，为前端地灾类业务提供高性能、弹性扩展、高可靠的计算和存储服务，与地灾实验室智慧监测预警平台充分对接，支持业务应用对计算资源的动态管理以及存储资源的在线扩容。
本项目充分考虑用户应用特点，配置不同产品，以满足不同业务的计算和存储需求。FlexCube提供动态的CPU和GPU调度，可根据客户需求，为科研和教学等场景提供不同的算力；FASS全闪存分布式存储方案同时提供高性能块存储访问，满足云平台虚拟机的日常运行及业务软件的高IO读写需求；XDFS构建大容量存储池，既可满足卫星遥感图片等大文件的高带宽读写需求，又可满足地质灾害平台原始数据和结果数据的大容量存储需求。整体方案在性能表现、容量扩展、安全可靠、配置管理等方面实现最佳效果。
