國家天文臺與中國電信天翼云攜手打造“大國重器”
2018-04-27
摘要：4月18日(ri)，中(zhong)科(ke)院國家(jia)天文臺，與(yu)中(zhong)國電信(xin)(xin)(xin)簽署(shu)《FAST工程數據存儲(chu)計(ji)算(suan)與(yu)傳(chuan)輸項目(mu)服務合同》，中(zhong)國電信(xin)(xin)(xin)整合海量的(de)高(gao)速存儲(chu)和高(gao)速計(ji)算(suan)單(dan)元為FAST工程提供超算(suan)中(zhong)心服務，利用雙方在各自領域的(de)優勢，加強FAST項目(mu)在大數據存儲(chu)應用、信(xin)(xin)(xin)息平臺、信(xin)(xin)(xin)息安全等方面的(de)積極探索(suo)，成為中(zhong)國高(gao)新科(ke)技與(yu)央企合作(zuo)的(de)新典(dian)范(fan)。
FAST—中國天眼，決定人類對宇宙探索的深度
2016年(nian)7月3日，位于貴(gui)州黔南(nan)群山(shan)中的FAST（500米(mi)口(kou)徑(jing)球(qiu)面射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，簡稱FAST）射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡現場(chang)工程大窩(wo)凼(dang)臺址現場(chang)，最后一(yi)塊反(fan)射(she)面板(ban)順利安裝在索網上。在FAST建(jian)(jian)成(cheng)之前，美國的阿雷西博射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡是(shi)世界(jie)上第一(yi)大的單面口(kou)徑(jing)射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡，直徑(jing)達305米(mi)。當時南(nan)仁東(dong)教授提出一(yi)個(ge)想法，“我們能不能建(jian)(jian)一(yi)個(ge)500米(mi)口(kou)徑(jing)的射(she)電(dian)天文望(wang)遠(yuan)鏡”。FAST建(jian)(jian)成(cheng)后，成(cheng)為(wei)了世界(jie)最大單口(kou)徑(jing)、最靈(ling)敏的射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡，由4200塊兩(liang)米(mi)板(ban)組成(cheng)，每一(yi)塊板(ban)都有一(yi)臺計算機控制，都可以轉變方向。
我(wo)們總以“天文(wen)數(shu)字”來形容(rong)龐大的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)，但在(zai)(zai)天文(wen)學領域(yu)，這一詞卻實實在(zai)(zai)在(zai)(zai)的(de)(de)體現了天文(wen)學面臨的(de)(de)挑戰：海量(liang)數(shu)據(ju)(ju)存儲和大規模(mo)計算。FAST被(bei)譽為“中(zhong)國(guo)天眼”，具有我(wo)國(guo)自主知識產權，是世(shi)界最大單(dan)口徑、最靈(ling)敏的(de)(de)射電望遠鏡。根據(ju)(ju)測算， FAST目前(qian)的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)量(liang)為年(nian)10PB量(liang)級，10年(nian)后(hou)預計達到100PB，在(zai)(zai)數(shu)據(ju)(ju)穩定增長的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，FAST長期采集(ji)的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)預計將超(chao)過EB級。
FAST與號稱“地(di)面最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)機器(qi)”的(de)(de)(de)(de)德國波(bo)恩100米望遠(yuan)(yuan)鏡相(xiang)比，靈(ling)敏度提高約10倍(bei)；與排(pai)在阿波(bo)羅登月之(zhi)(zhi)前、被評為人類(lei)20世紀十大(da)工(gong)程之(zhi)(zhi)首的(de)(de)(de)(de)美國Arecibo 300米望遠(yuan)(yuan)鏡相(xiang)比，其綜合性能(neng)提高約10倍(bei)。作為世界最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)單口徑望遠(yuan)(yuan)鏡，FAST將在未(wei)來20～30年(nian)保持世界一(yi)流設備的(de)(de)(de)(de)地(di)位。
一口“大鍋”里的天文學
FAST這只巨大(da)的(de)“天眼”，可以窺探(tan)(tan)星(xing)(xing)(xing)際(ji)(ji)之間互動的(de)信(xin)息，觀測(ce)暗(an)物質，測(ce)定(ding)黑洞質量，甚(shen)至搜(sou)尋(xun)(xun)可能存在的(de)星(xing)(xing)(xing)外文明(ming)(ming)。但是(shi)FAST最大(da)的(de)目標是(shi)尋(xun)(xun)找脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)，截(jie)止2017年12月，FAST已經發(fa)現了9顆(ke)脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)。而脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)的(de)意義何在？因為脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)會不斷地(di)發(fa)出(chu)非(fei)常穩定(ding)的(de)脈(mo)(mo)沖(chong)信(xin)號(hao)(hao)，該信(xin)號(hao)(hao)可以應(ying)用于深空探(tan)(tan)測(ce)、星(xing)(xing)(xing)際(ji)(ji)旅(lv)行，可以起(qi)到導航(hang)作用。比如我們要走到火(huo)星(xing)(xing)(xing)，走出(chu)太陽系(xi)，甚(shen)至走出(chu)銀河系(xi)，是(shi)無法使用地(di)球上(shang)的(de)GPS導航(hang)，但如果(guo)能知道宇宙(zhou)中很多脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)的(de)位(wei)置，就(jiu)可以通過脈(mo)(mo)沖(chong)星(xing)(xing)(xing)來定(ding)位(wei)、導航(hang)。這說明(ming)(ming)FAST未來的(de)發(fa)現，能決定(ding)人類對(dui)宇宙(zhou)探(tan)(tan)索的(de)深度。
FAST需要每天(tian)(tian)晝夜不(bu)停的(de)(de)(de)采集宇宙太空的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)，實(shi)時(shi)(shi)上傳(chuan)，實(shi)時(shi)(shi)存(cun)儲，實(shi)時(shi)(shi)讀取，可以承(cheng)載這些(xie)海量數據(ju)(ju)的(de)(de)(de)背后需要有強大(da)數據(ju)(ju)存(cun)儲和(he)(he)高性(xing)能(neng)計(ji)算能(neng)力。此次中(zhong)(zhong)國電信天(tian)(tian)翼云(yun)與華為戰略(lve)合作(zuo)，為FAST打造宇宙級(ji)的(de)(de)(de)“超(chao)算中(zhong)(zhong)心”。中(zhong)(zhong)科院(yuan)國家天(tian)(tian)文(wen)臺(tai)采用天(tian)(tian)翼云(yun)超(chao)算中(zhong)(zhong)心服務(wu)(wu)，包括物理機(ji)服務(wu)(wu)、GPU云(yun)主(zhu)機(ji)，分(fen)布式(shi)存(cun)儲，Infiniband網絡等(deng)服務(wu)(wu)，通過天(tian)(tian)翼云(yun)高性(xing)能(neng)計(ji)算存(cun)儲和(he)(he)云(yun)網融合的(de)(de)(de)高性(xing)能(neng)網絡服務(wu)(wu)能(neng)力，實(shi)現云(yun)上科研數據(ju)(ju)的(de)(de)(de)共(gong)享互傳(chuan)和(he)(he)海量的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)分(fen)析。
- 7*24小時(shi)不間斷的(de)運行設備，對觀測(ce)的(de)數據實(shi)時(shi)進(jin)行高并發存儲和讀(du)取
- 100Gbps以(yi)上高性(xing)能傳輸(shu)網絡，確保數據傳輸(shu)的可(ke)靠性(xing)
- 20PB以上(shang)分布式高性能存(cun)儲進行數據運算
- 100個以(yi)上高性能(neng)GPU服務器集群，搭載(zai)最強的(de)NVIDIA Tesla V100 GPU加速卡，提供最優性能(neng)的(de)算力
高(gao)性能計算為(wei)天文(wen)(wen)學(xue)(xue)的(de)(de)新發現和(he)創新發展(zhan)提供了(le)廣闊空(kong)間，也(ye)帶(dai)來(lai)非(fei)常多的(de)(de)技(ji)術挑(tiao)戰。這些挑(tiao)戰涉及到數據收(shou)集、傳(chuan)輸、存儲、處理、分析、開放共享的(de)(de)各個環節。此(ci)次國家天文(wen)(wen)臺通過與中國電信、華(hua)為(wei)的(de)(de)合作將會為(wei)全球天文(wen)(wen)學(xue)(xue)界帶(dai)來(lai)更多宇宙探索的(de)(de)新發現、新成果，為(wei)建(jian)設科技(ji)強國貢獻力量(liang)。
