管理一个面积约5千平方公里
人口密度约2千人/平方公里的城市资源
并不难
但当你面对一个166万平方公里
人口密度只有13人/平方公里的区域
该如何进行资源计算与管理呢？
这就是新疆
地广人稀，资源分布不均，气候环境恶劣等一系列问题，是新疆等地区必须要面对的挑战。如何进行科学的资源管控与调配，并对“丝绸之路经济带”建设重大需求，及自然资源开发、生态修复、环境可持续发展等方面的支持，是科研人员一直在着力研究的方向，而生态遥感技术，是目前支持科研人员研究工作的一个重要手段。
遥感数据具备宏观性、多源性、真实性、实时性、海量性等特征。通过数据挖掘，提取城市信息，在水质水系、布局发展、防灾减灾、交通运输、区域结构等方面发挥着重要作用。大规模遥感信息提取、生态变化模拟的计算技术为上述科学研究提供了强有力的支持，其特点是要求同时具备极高IO吞吐和密集计算的能力。
中科院新疆生地所在中亚及新疆区域
野外生态系统观测与研究站
中科院新疆生态与地理研究所（以下简称“中科院新疆生地所”），一直致力于绿洲生态过程与生态系统管理研究，以生态环境保护和建设为根本，推进绿洲化，逆转荒漠化，持续推进生态环境科学研究。
该所原有的生态遥感计算平台是前建立的，体系结构和计算能力已无法满足生态遥感大数据处理在计算性能和I/O数据传输方面日益快速增长的需求。为此，中科院新疆生地所引入戴尔科技集团GPU计算群集解决方案，希望通过计算能力的提升更好更快的解决复杂大规模生态环境变化模拟的理论和工程问题，更快速的对海量遥感数据进行信息提取，利用各类生态模型进行大规模的数值模拟，最终高效推动相关生态环境应用领域的科学研究。
戴尔Precision系列工作站
正成为数据的“解译侠”
遥感数字图像计算能力提升了410%
众所周知，遥感分析计算任务是大型数据计算，生态地理信息可视化过程实质上是一个图形图像综合渲染的过程，此过程涉及大量的运算和图像处理，具有数据量大、运算密集、算法复杂等特点。中科院新疆生地所持续推进遥感科学研究，引入了108台戴尔Precision R7920机架式工作站作为GPU群集计算节点，提升数据分析与处理的速度。每台R7920均配置2张Nvdia Quadro P4000 GPU卡承担生态遥感数据处理的核心计算任务，实现对海量遥感图像数据进行提取、精细分析、可视化展现，研究人员可以通过遥感影像数据调查病虫害监测、作物长势及其变化动态，实现农作物的产量估算等、从而可为信息管理提供决策支持、预案备案。
群集投入使用后，性能表现出众，且易于维护，据中科院新疆生地所反馈，使其原有遥感数字图像计算能力提升了410%，成为其不可或缺的重要计算平台。
GPU群集高性能计算平台方案
稳定运行系统TCO降低了35%
在支持重点生态发展与安全研究方面，中科院新疆生地所需要对各地区农作物不同阶段的生长状况的遥感影像数据进行处理，以获得同一地点时间序列的图像，进而了解不同生育阶段的作物长势。戴尔Precision R7920机架式工作站采用英特尔®至强®可扩展系列处理器，具备快速稳定的性能，采用全新双路性能设计，每个处理器可配备多达28个内核，实现强大通用计算能力，可以轻松应对大型数据分析任务，实现对农作物长势的连续监测，为预测作物单产和总产提供重要的依据和参考。
基于戴尔Precision R7920机架式工作站所构建的GPU群集高性能计算平台方案具备行业领先的先进性，实现对数据的灵活掌控，让工作流程更顺畅，使工作人员数据生产效率大为提升，且工作状态稳定。据中科院新疆生地所反馈，戴尔Precision R7920机架式工作站将系统TCO降低了35%，已成为中科院新疆生地所不可或缺的重要计算平台。
I/O速度提升了8-9倍
有效保障数据安全
遥感技术综合应用的深度和广度不断扩展，表现为从单一信息源分析向包含非遥感数据的多源信息的复合分析方向发展，从定性判读向信息系统应用模型及专家系统支持下的定量分析发展；从静态研究向多时相的动态研究发展，同时遥感科学研究涉及海量的数据，因此对于存储系统的I/O要求极高。面对高I/O要求，戴尔科技集团采用了横向扩展的集群架构构建应用平台，采用8个FS8600 NAS节点和4台SC7020存储系统搭建统一存储资源池，有效支撑高I/O并发读写。在数据传输方面，戴尔科技集团提供了支持40Gb传输能力的全线速以太网交换机Z9500构建计算网络，最大限度提高带宽和降低延迟。FS8600节点通过10Gb网络与前端R7920互通进行数据交换。采用两台32Gb博科G620光纤交换机搭建存储SAN网络，提供高性能的数据传输并实现链路冗余。SC7020存储系统内部采用SAS3.0技术，后端带宽可达48Gb，为高I/O并发提供了支撑。群集I/O速度在多并发环境下达到11.8GB/s，I/O速度提升了8-9倍。
戴尔科技集团从方案架构到基础硬件的冗余设计，让任何一个组件的失效不会影响整套阵列的正常运行，提升整个存储系统的可靠性；GPU计算群集平台结合存储系统自带的CDP在线数据保护和近线磁盘备份方案，实现了数据在线保护，有效保障了数据安全、大幅度降低备份恢复时间。
多维度的技术服务保障
降低系统运维成本
戴尔Precision R7920机架式工作站原生态支持windows系统，BIOS针对工作负载实现优化，并且通过主要的ISV工具软件的验证，提供7*24小时不间断运行的可靠性且易于维护。
同时，戴尔提供多维度的技术服务保障——原厂5年的Prosupport Plus白金主动式自动化支持服务，全天候为您保驾护航；不论在设备部署、调试、维护中出现任何疑问，都可以联系TAM专属服务经理获得主动预防性服务，有效保障了GPU群集的运维效率，做到防患于未然，还解决了中科院新疆生地所以往计算系统坏卡率高，后续维护成本升高的问题，让系统运行成本大为降低。
有效推进遥感应用向更深层次
更高水平方向发展
“引入戴尔科技集团GPU计算群集方案，中科院新疆生地所在遥感数据获取与信息服务能力方面得到了前所未有的提升，计算瓶颈性制约问题获得解决，海量遥感数据获取能力和数据处理、应用能力之间形成了良好的匹配，遥感科学和技术前沿问题研究能力得到了有效加强。未来，中科院新疆生地所将会进一步加强与戴尔科技集团在IT数字转型，生产力提升等领域的合作。”
——中科院新疆生态与地理研究所
王伟胜研究员
在戴尔科技集团GPU计算群集平台的加持下，中科院新疆生地所面向国际干旱区生态、环境、资源领域科技前沿、面向国家“丝绸之路经济带”建设重大需求，围绕自然资源开发、生态修复、环境治理、生物多样性保育和区域可持续发展等重大问题，进行了重点生态发展与安全研究。
同时，还推动了新疆和中亚矿产探测与环境治理、干旱区战略生物资源可持续利用、新疆农牧民增收和区域发展等研究。有效推进遥感应用向更深层次，更高水平方向发展。
不负“算力”使命，驱动科研提速。作为数字化转型的实践者、领导者、前瞻者和使能者，戴尔科技始终在IT基础架构、创新平台、场景化解决方案以及咨询服务等方面站在了产业前沿，让数据释放真正价值，不仅一直致力于以创新的IT技术推动各行各业的变革与转型，助力数字经济加速发展，同时也为改善地球环境贡献着自己的力量。
保护地球家园
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