地球物理研究信息化与虚拟信息平台发展

地球物理研究信息化与虚拟信息数据平台发展彭丰林康宇赵晓琳祁民王丹世界数据中心/系统地球物理学科中心（北京）中国科学院地质与地球物理研究所纲目一、地球-行星物理信息化概况二、虚拟化信息/数据平台技术三、重庆与地球物理-天文四、天地一家发展VO国际状况：固体地球研究虚拟实验室SolidEarthResearchVirtualObservatory(SERVO)Tier2CenterArchiveSERVO…GoddardLangleyAmesInstituteInstituteInstituteInstituteFullyfunctionalproblemsolvingenvironment100-1000Mbits/sec•Plugandplaycomposingofparallelprogramsfromalgorithmicmodules•On-demanddownloadsof100GBin5minutes•106volumeelementsrenderinginreal-time•Program-to-programcommunicationinmilliseconds•Approximately100modelcodesDatacache~TBytes/dayTier2CenterTier2CenterTier2CenterTier0+1Tier1Tier3Tier4Tier2Center1PBperyeardataratein2010ObservationsArchiveDownlinkArchiveDownlinkDownlink…………………100TeraFLOPssustainedTier2Workstations,otherportalsWecangetthereal-timeseismicsignalbyINTERNETVirtualSeismicObservatorynet6eGYGMARRAYINTERMAGNRTIGRFGMModelGMSurveyDBWDCGMObservatoryMin.ValueMainFieldGMElementGMChartRegionalModelForeCastNowCastSolar/SpaceSurveyDataIndexQuickViewIndexLANDOCEANAIRSATFrameofGMVirtualPlatform虚拟地球物理信息平台设想框架协同研究环境提炼数据台网数据数据挖掘网络可视化数据库群普及境外台网历史数据观测数据模型数据标准工具实时数据物理场中间件研究境内台网巡测数据数据集成地球物理图外展/禀VirtualGPPlatform，产学研PublicEducation—Outreach，协同科研环境GP数据服务地球物理资源统一在线访问UniformAccesstoOn-lineGPResourcesGPObservatory，GPSurveyGPInstruments&Facilities,技术平台SomeworkApplicationofVisualizationGoogleEarthasaGeoscienceDataBrowserProject-JapanIPC基于网络GIS的地球磁场可视化中国地磁参考场磁偏角五十年分佈变化王丹彭丰林白春华袁晓如沈晓阳安振昌徐文耀夏国辉获取相关软件，可访问，可访问，WMS纲目一、地球-行星物理信息化概况二、虚拟化信息/数据平台技术瞻望三、重庆与地球物理四、现代信息中心的组成数据系统通过统一的数据定义与命名规范、集中的数据环境，从而达到数据共享与利用的目标。计算系统将计算任务分布在大量计算机或超级计算机构成的资源池上，使各种应用系统和软件能够根据需要获取计算能力。信息系统将应用系统、数据和互联网等资源统一整合到信息门户之下，并通过对事件和消息的处理、传输与发布实现信息的发布、交流与共享。管理·对于已经使用的系统使用率并不清楚·系统管理方法落后·缺乏效率、被动的管理方式·工具和技能有限·过多的彼此孤立的解决方案·复杂的管理模式·极差的存储利用率安全·备份需求过多，恢复时间过长·没有整齐划一的数据容灾解决方案·缺乏对不同等级、不同需求的用户和数据的处理方案效率·系统升级、扩容采购不及时、不定期进行·存储数据的备份和分配占用很长的时间·缺乏快速部署的方法·变动的需求与基础架构的资源分配能力不匹配·电力供应和空间问题现代信息中心面临的问题下一代信息中心融合网络平台计算平台虚拟化平台提供基础支持提供计算服务提供网络服务•信息服务•交互服务•数据服务下一代信息中心•云计算•网格计算•更高的可用性与安全性•灵活可扩展的存储容量•较低的成本与消耗•分级管理•提高存储效率•全面的数据保护•共享基础设施虚拟化范围与成效虚拟化成效虚拟化范围单应用虚拟化多应用虚拟化，每一应用有它自己的基础设施客户机虚拟化集成管理虚拟和物理资源多应用虚拟化，共享基础设施针对公共虚拟资源管理行动的任务自动化包括物理和虚拟资源的业务服务管理与自动化特定应用成效基础设施成效服务成效虚拟化实现融合虚拟化融合延伸虚拟化价值到所有设施与应用简化管理，提升管理人员的生产力加速服务更新，体现服务价值虚拟化带来的改进服务器整合和技术架构的优化虚拟化打破了传统的一台物理服务器跑一个应用的架构，大幅提高了资源系统的利用率，从而使用户从中获得直接的益处削减物理服务器架构的成本伴随着虚拟化，服务器的数量降低了，随之而来的空间、耗电、散热的设施的成本也同步降低。改善操作的易用性和灵活性虚拟化为资源的提供、配置、移动、扩展等提供了更好的管理方式，提高了用户系统的灵活性和易用性。增加应用系统的可用性并改善业务连续性完善的虚拟化架构大大改善了X86平台的可用性，减少系统计划内核计划外的宕机时间。也为系统的备份，恢复和灾备等方面带来了前所未有的便利性。完善对桌面的管理和安全性通过在数据中心提供统一的桌面虚拟化系统，使得企业对桌面端系统和数据的维护能力大大加强，也降低了IT维护人员的工作强度。虚拟化带来的改进用户体验改进简化服务管理服务自动化应用现代化高可用性基础架构改进优化服务器网络与共享存储存储虚拟化I/O虚拟化集成基础设施管理虚拟化对基础架构的改进较低的成本提供新服务快速地扩展服务或者部署新的服务分级的服务级别更高的可用性灵活和可扩展的容量下一代信息中心需求分析用户需求按需付费自我服务始终可用即时交付和容量的弹性调整数据安全和隐私策略基础架构需求安全的多用户服务体系服务自动化和管理数据可移动性存储系统使用效率集成的数据保护手段虚拟化融合改善基础设施体系结构基础设施运营环境使能共享服务管理灵活的结构一次性连线，动态装配，始终可预知的虚拟资源池集成的计算，内存，存储与网络数据中心智能电网跨系统与跨设备的智能能源消耗监控应用分层与数据分类成本数据重要性、可用性和性能要求关键业务应用ERP，交易处理面向客户的应用CRM,Web服务及在线内容运营性应用用户目录，电子邮件，数据库和数据仓库后台办公应用账单系统等系统数据日志，历史数据封存归档电子邮件、日志1级2级3级数据的动态存储单一平台可使用任何协议即时克隆服务器、配置存储实时扩展容量虚拟机管理员可进行统一存储管理数据管理技术Compression压缩技术Snapshot数据快照RAID-DP磁盘阵列双校验ThinClining精简克隆PervasiveDeduplication普遍去重复PowerOptimization能耗优化数据的备份容灾保护关键应用及服务器系统数据库服务：Oracle，SQL-Server,Sybase……邮件服务：Exchange、LotusNotes……应用服务：Web、SAP……减少恢复时间将24小时的回复时间缩短至分钟或小时在物理场所外取得数据防御自然或人为灾害飓风、地震、台风……断电、黑客攻击、恐怖袭击……传统数据备份的缺陷复杂数据备份和恢复需要大量操作，可能需要很多不同的工具来完成费用高用于数据备份和恢复的软硬件及相关技术团队和劳动力的费用可能会很高不灵活备份和恢复操作需要大量时间与资源备份与特有软硬件绑定，不同系统间备份迁移难度高基于虚拟技术的全服务器备份（FFO）采用虚拟技术备份实体机实时备份及容灾快速切换源服务器整机保护快速、在线恢复目标机有效降低TCO（总拥有成本）灵活的虚拟机体系结构便于管理提高资源利用率有效降低TCO从虚拟化到云任何先进的虚拟化部署都与“云”息息相关云服务的分类以上都可以视为“云”，只不过有些模式是为某些特定应用而设计云的主要优点通过资源动态分配缓解系统的压力，提升系统稳定性和服务质量统一且直观的资源管理方式降低服务支持难度资源管理相对透明，可方便的增加资源进行扩张方便实现资源的合理利用，有效提高资源利用率，削减投资成本有效降低能耗，减少运营成本“X”即服务IaasPaasSaas基础设施(Infrastucture)即服务平台(Platform)即服务软件(Software)即服务虚拟化基础设施:服务器、网络、存储管理、报告、归档、灾难恢复应用构建模块与标准主要面向开发者各类即用软件服务例：电信公司AmazonS3例：AmazonEC2GoogleAPP例：电子邮箱微软Live！GoogleChromeOS云服务的一般形态最终用户可以自助式的创建、使用和管理虚拟应用无需复杂的用户端软件，使用通用软件即可完成应用不需要维护和管理软件管理人员通过虚拟中间件实现集中管理方便的管理用户与资源监视使用状况虚拟化的基础设施为云服务提供基础云服务应用架构云服务提出的需求新的高效并灵活的基础设施需求必须是高性能的必须是高可扩展性的需要更多细粒度的管理和工作要有弹性应用兼容性需要应用模型为云所优化需要推动已有的能力和基础代码向云的方向转变对于不能立刻100%转变成云的部分需要过渡需要更好的容器来允许真正的应用级别操作处理应用对位置的粘性云服务提出的需求缺乏标准造成了复杂性和应用迁移成本每个云提供厂商都有不同的应用模型私有的，垂直的整合模式增加了迁移成本多人租用模式需要在专有基础设施的安全性与共享基础设施的经济效益之间找到平衡服务等级协议意味着需要有更为丰富的应用层级纲目一、地球-行星物理信息化概况二、虚拟化信息/数据平台技术瞻望三、重庆与地球物理-天文四、天地一家发展VO中国地磁与空间科学事业的开创者——陈宗器陈宗器(1898—1960),地磁学家、地球物理学家。字步青，号伯簋，又号君衡、道衡。日本、德国、英国留学。1929年5月到中央研究院物理研究所工作，到任后即被派往中国西北科学考察团工作，担任天文、地形测量，并兼作磁偏角的测量。1935年8月回物理研究所，又到南京紫金山地磁台工作。1941年春广西桂林良丰筹建雁山地磁台，并兼任广西大学教授。８月至12月率队到福建崇安，进行日全食观测。1949任中国科学院南京办事处主任，中国科学院地球物理研究所副所长，兼任上海市军管会徐家汇及余山天文台气象台管理委员会主任委员。中国科学院天地上海联合工作委员会主任。北碚，朱岗崑，气象、空间、地球物理学会副理事长，地磁场，北碚地磁台顾功叙：前理事长，重力场刘中和教授，重庆建工，引力波探测纲目一、地球-行星物理信息化概况二、虚拟化信息/数据平台技术瞻望三、重庆与地球物理-天文四、天地一家发展VO刘中和教授：引力波探测天地一家：傅承义所长-理事长：王绶琯理事长/台长地球物理----天体物理对象大体一致，有交叉，侧重不同方法：有相同：等离子体物理等当然也有很多不同中国