Smartes Nervensystem für das Vienna Biocenter

Am Vienna Biocenter, wo dasInstitut für Molekulare Biotechnologie (IMBA)und dasForschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP)beheimatet sind, wurde jüngst zugebaut. Neben einem imposanten neuen Forschungsgebäude wurde dabei auch die IT-Infrastruktur auf den neusten Stand gebracht. IMBA und IMP teilen sich die moderne technische Infrastruktur, die unter finanzieller und technischer Mithilfe von Cisco und Kapsch realisiert wurde. “Cisco verfolgt ein indirektes Vertriebsmodell, mit Partnern zwischen uns und den Kunden. Wir helfen bei der Beratung und dem Design der Datacenterlösungen, geliefert und impementiert hat die Lösung der langjährige Partner des IMBA, die Firma Kapsch”, sagtMarkus Kunstmann von Cisco.

Ein zentraler Bestandteil der IT Infrastruktur ist ein neuer High-Performance-Computing Cluster, der im Vergleich zu seinem Vorgänger über mehr und vor allem schnelleren Speicher und leistungsfähigere Prozessoren verfügt. Zusätzliche 724 Rechenkerne mit über zwei Terabyte Arbeitsspeicher und zwei Terabyte NVMe-Flash-Speicher pro Server ermöglichen es den Forschern im Biocenter, auch aufwendige Aufgaben schnell zu erledigen. Als zentrale Speicherlösung kommt ein 7,5 Petabyte "scale out"-Storagecluster zum Einsatz. “Vor allem moderne Gensequenzierung und die hohen Ansprüche der Bildverarbeitung durch unsere Hochleistungsmikroskope verlangen leistungsfähige Hardware. Bei der Suche nach Mustern in den Aufnahmen müssen pro Stunde bis zu zwei Terabyte an Daten verarbeitet werden”, sagt Ronny Zimmermann, IT-Leiter am IMBA und IMP. In Zukunft könnte der Cluster noch erweitert werden, unter Umständen durch die Einbindung von speziellen Beschleunigerkarten auf GPU-Basis.

Weniger Ausfälle

Neben dem High-Performance-Computing Cluster wurde auch ein neues 200-Quadratmeter großes "Data Center" errichtet, das mehr als 100 physische und über 700 virtuelle Server umfasst und auf CiscosASAP-Architektur(Analyze, Simplify, Automate and Protect) setzt. Damit die verschiedenen Teile der neuen IT-Landschaft optimal kommunizieren können, wurde zudem auch die Netzwerkinfrastruktur neu aufgebaut. Hier wurde ein neuartiger Ansatz gewählt: Das Vienna Biocenter ist der erste Forschungsstandort in Österreich, an dem eine softwarebasierte Netzwerkverwaltung in Form von Ciscos „Application Centric Infrastructure“ (ACI) eingesetzt wird. “Das heißt, dass wir ein programmierbares Netzwerk haben. Statt jeden Switch bei Änderungen einzeln neu konfigurieren zu müssen, werden diese Switches von einem intelligenten Controller per Software je nach Anforderungen einer Applikation programmiert”, sagt Zimmermann.

Dieser Ansatz hat den Vorteil, dass das Netzwerk weniger empfindlich für Ausfälle einzelner Controller und Switche ist und deutlich weniger Aufwand in die Wartung, Aktualisierung und Anpassung gesteckt werden muss. Wenn eine Anwendung Bedarf nach virtuellen Maschinen hat, wird das Netzwerk automatisch gleich richtig dafür konfiguriert. Zudem wird die Integration verschiedener Komponenten so viel einfacher. Diese Vorteile musste sich das IT-Team vor Ort aber hart erarbeiten. “Alleine in den Proof-of-Concept wurden über 1000 Arbeitsstunden gesteckt. Wir mussten viele Dinge von Grund auf neu lernen. Dabei hat uns die Dokumentation von Cisco geholfen aber auch die professional Services standen uns zur Verfügung ”, sagt Zimmermann.

Problemlose Umstellung

Besonders stolz sind die IT-Fachleute auf den reibungslosen Ablauf der tatsächlichen Systemmigration. Die Umsiedlung von Teilen der Infrastruktur ins neue IMP-Gebäude und die Aufnahme des Betriebs des neuen Systems haben eine Downtime von weniger als einem Tag verursacht, was für ein Unterfangen dieser Größe ein exzellenter Wert ist. Neben dem Übergang hat auch der bisherige Betrieb ohne große Probleme geklappt. Verwaltet wird das intelligente Netzwerk unter anderem mit einer grafischen Benutzeroberfläche. “Hier würden viele traditionelle Netzwerkadministratoren wohl die Nase rümpfen, aber das klappt super. Das System braucht als grundlegenden Input eigentlich nur eine Beschreibung, in der steht, welche Netzwerkstrukturen existieren müssen und wie die Applikationskomponenten untereinander kommunizieren dürfen”, sagt Zimmermann.

Dieser Artikel ist im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und Cisco entstanden.