UZH Science Cloud

Zentrale Rechen- und Dateninfrastruktur für die Forschung: Ausbau der UZH Science Cloud

Der Bedarf nach Informatik-Ressourcen in der Forschung wächst stark und wird in den nächsten Jahren weiterhin stark wachsen. Dies ist nicht nur in den Naturwissenschaften der Fall: Auch die Wirtschaftswissenschaften (Banking and Finance, Ökonomie), die Medizin und Tiermedizin (Diagnostik und Analyse von Mikroskopiedaten, Genomdaten, etc.) und die Digital Humanities (Digitalisierung von Sammlungen, Datenbanken und internationale Vernetzung) haben einen sehr stark wachsenden Bedarf an Speicherplatz und auch Rechenleistung, um die Daten verarbeiten zu können. Die Informationstechnologie nimmt schon heute einen sehr hohen Stellenwert ein und hat weiterhin in allen Gebieten der Forschung eine steigende Relevanz. Alle Disziplinen der Universität Zürich erwarten die Erfüllung ihrer Anforderungen an ihre IT-Ressourcen, um international wettbewerbsfähig zu bleiben.

Heute werden die notwendige Rechenleistung und der nötige Datenspeicher oft dezentral, d.h. an den Instituten lokal, betrieben. Server und Datenspeicher finden sich in Büros sowie Laboren und es gibt eine grosse Anzahl von kleineren gekühlten Räumen an vielen Standorten der Universität, wo die Infrastruktur für die Forschungs-IT betrieben wird. Diese Lösungen und Räume stossen bereits heute an ihre Grenzen, was ihre Kühlung, Stromaufnahme und Anbindung an das Intranet und Internet betrifft. Ihr Ausbau ist kaum mehr möglich oder wäre mit sehr hohen Kosten verbunden.

Dazu kommt, dass die Anforderungen an Speicher und Rechenleistung je nach Fachrichtung sehr verschieden sind. Die genutzten Programme und deren Abhängigkeiten haben eine zentrale Lösung bisher verunmöglicht. Die Institute erwarten eine sehr hohe Autonomie bei ihren eigenen Rechnern, d.h. sie benötigen volle Administratorenrechte, um die Konfiguration, Benutzerverwaltung und Installation von Programmen selbst vornehmen zu können. Zentrale, standardisierte Lösungen wurden deshalb bisher wegen fehlender Flexibilität verworfen.

Zentrale Flexible Forschungs-Infrastruktur: ScienceCloud

Um der steigenden Nachfrage in Zukunft gerecht zu werden, muss die Skalierbarkeit der vorhandenen Ressourcen effizienter werden. Dies ist nur durch Zentralisierung und Standardisierung der Infrastruktur möglich. Dies steht scheinbar im Widerspruch zu der erwarteten Flexibilität, um allen Wünschen der sehr heterogenen Forschungsgruppen individuell gerecht zu werden.

Dieser Widerspruch wurde von der Industrie bereits vor mehreren Jahren erkannt. Seitdem wurden Technologien zur Virtualisierung von Rechnern und Speicher sowie sogenannte ‚Private Cloud’ Lösungen stark vorangetrieben. Die Virtualisierung und eine Private Cloud erlauben es, die Server Hardware zentral zu betreiben und effizient zu warten, bei voller Flexibilität in der Bereitstellung und Konfiguration der Software, inklusive des Betriebssystems. Es können auf derselben Infrastruktur Windows- und Linux-basierte Programme effizient laufen, in mehreren Versionen und mit verschiedenen Konfigurationen an Rechenleistung, Hauptspeicher, Datenspeicher und Netzwerk. Vor allem erlaubt es die individuelle Konfiguration und Verwaltung mehrerer virtueller Infrastrukturen, massgeschneidert für die einzelnen Nutzergruppen, ohne dass gegensätzliche Anforderungen sich ausschliessen.

Die Abteilung Service and Support for Science IT (S3IT) der Zentralen Informatik hat für die Forschung die UZH Science Cloud aufgebaut und baut diese nun weiter aus, basierend auf modernen Cloud Technologien:

- Rechenleistung von über 5'000 Rechenkernen
- Speicher-Infrastruktur von über 2PB

Mit der UZH Science Cloud hat die UZH eine sehr kompetitive und leistungsfähige zentrale Infrastruktur, welche die überwiegende Mehrheit der zukünftig zu erwartenden Anforderungen abdecken kann.

Erweiterbarkeit

Die Science Cloud ist so konzipiert, dass sie in diesem und den Folgejahren einfach den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend erweitert werden kann. Anstatt weiterhin lokale Infrastruktur aufzubauen und zu betreiben, können die Institute direkt Leistungen der Science Cloud beziehen.