HPC的云征途：品高助力海南大学构建教务云

“品高云不仅解决了网教中心众多业务系统的弹性需求，还基于教务云向海大的老师提供高性能计算的资源。”——海南大学网中中心主任

在云计算日渐成为各大行业的一种关键技术之时，HPC（高性能计算）应用如何与云相结合，成为时下用户关注的焦点。

海南大学(以下简称海大)，是海南省属综合性重点大学，也是国家“211工程”重点建设大学。海大的特色学科包括海洋、生物、材料、制药等学科，这些学科的科研往往需要高性能计算集群支撑。为此，海大希望当前支撑学校业务系统的IT基础设施能为科研高性能计算提供支撑。

但是传统的IT建设模式并不能满足学校信息化建设需求。海大现有IT资源主要分布在网教中心和图书馆，承担学校各类业务管理系统和公共服务平台。除此之外，现有部分学科还配备少量高性能服务器资源支撑科研。IT资源分布分散，无法实现共享，整体IT资源的利用率偏低，投资回报率偏低。

同时，现有业务系统的部署模式无法适应高校教务工作的周期性特点。高校的工作周期往往以学期为单位，业务系统（例如选课系统、财务系统）的访问压力也呈现明显的周期性特点。海大原有基于物理机的应用部署，无法根据访问量提供资源扩展能力，以应对周期性或者突发性的高访问压力。

随着教学科研的发展，海南大学各学科建设发展迅速，因而产生了更多的科研资源需求。但是，现有的IT资源远远无法满足各科研团队对于高性能计算资源的需求。不仅如此，单独购买物理服务器组成高性能计算集群，还需要较大的采购成本。因而，海南大学希望可以基于现有支撑海大业务系统的基础设施，来提供高性能计算及业务系统承载两种能力。

不能忽略的另一个问题就是专业的HPC环境构建对教师提出了更高的要求。专业的HPC环境的构建往往需要具备相当的IT技术基础，对于大多数没有IT背景的老师来说，这些配置操作相当复杂。即便获得了基础硬件资源，也难以在短时间内构建起来可用的HPC环境。

为了解决以上问题，海南大学由网教中心集中化规划、采购软硬件资源，使用BingoCloudOS云平台将新购资源与目前分散在图书馆、网教中心的现有IT资源整合为 一个整体，供业务系统及课题组或师生按需划分、使用。采用资源置换方法，逐步吸纳课题组闲散资源到云平台中，进一步提高全校硬件资源的利用率，提高投资回报率。

同时，海南大学基于BingoCloudOS搭建的教务云可以提供“资源弹性伸缩能力”，动态调整承载业务系统的资源。可以根据周期性访问压力的波峰波谷自动增大或减小集群规模，也可以设定弹性策略，由云平台监控资源性能指标，触发所设阈值时执行弹性策略增加或减少虚 拟服务器，让海大业务系统从容应对突发性或周期性的高强度访问压力。

基于教务云，海大业务系统与高性能计算共享同一IT基础设施平台，因此在业务系统夜晚访问压力较小的时候，可以尽量运行高性能计算任务。对于白天已经开始运行的计算任务，BingoCloudOS并行计算可以支持热添加计算节点，将白天运行业务系统的资源创建新的计算节点添加进已有的计算任务中，从而实现业务应用与高性能计算在业务闲/忙时的“切换”，提高海大高性能计算服务能力。

BingoCloudOS内置Matlab、Hadoop等多种高性能计算应用部署方案，海大老师通过界面点击即可在几分钟内顺利获得可直接使用的HPC环境，大大降低了科研人员使用HPC的技术门槛，助力海大科研创新。