虹科方案 | 加州理工学院利用HK-TrueNAS开展地震研究

news2024/12/27 11:35:08

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客户背景

加州理工学院(CalTech)是世界顶尖的理工类科学研究型学府之一。加州理工学院地震实验室是加州理工学院地质与行星科学部(GPS)的一个分支机构，成立于1921年，自20年代以来一直是世界地震学研究中心，并且几十年来一直是媒体对大地震进行快速（且可引用）评论的首选来源，在科学领导力和服务公共利益方面有着悠久的历史。地震实验室因在地球物理研究和学术方面的卓越表现而获得国际认可，并拥有地震网络、高性能计算和矿物物理方面的出色设施，是学习和研究的理想场所。该实验室是南加州和世界各地地震信息的焦点。

问题与挑战

需要改进地震影响分析
地方政府解决方案的财政限制
数据解决方案必须具有成本效益
地震每时每刻都在发生，因此需要高可用性的存储来管理收集到的数据

地震在世界许多地区经常发生，特别是环太平洋地区。加州理工学院(CalTech)和帕萨迪纳市正在试图了解地震甚至是小地震对城市及周边地区产生影响的程度。
由于财政紧张，加州理工学院和该市必须以最有效和最具成本效益的方式利用技术。此外，现代地震传感器技术能够捕获大量数据，因此成本和性能仍然是存储方面的挑战。
帕萨迪纳有30年前安装的近23英里未使用的暗光纤网络，每根电缆都有数百根单独的光纤束，其中许多未使用且可供研究使用。牵头这项工作的研究团队由地球物理学助理教授詹仲文领导，他正在使用数字声学传感(DAS)进行这项研究，DAS是使用通过光纤发送的激光脉冲来感知地下活动的一项技术。
加州理工学院收集的测量数据相当于安装了30,000个地震仪。与帕萨迪纳合作，监测设备接收到的地震数据将被分析并用于更好地准备、教育和传达社区内潜在的损害。该项目需要企业级存储系统来保存系统生成的数据，以便研究人员轻松获取这些数据。

“ 光纤网络目前遍布全州许多城市和县，这为大幅扩展在该地区多个城市的研究提供了机会，”
詹仲文教授说。“这项研究能够绘制出地面脆弱性示意图并查明易受地震破坏的区域，从而更好地了解我们脚下的地面来显著改善应急准备。”

Scott Dungan
加州理工学院地质与行星科学系高级系统管理员
“大学在这一领域的工作预计将在明年大幅增长，我们对支撑这项工作的存储基础设施充满信心，并允许研究团队在2021年扩大其工作范围。由于这项研究的存储需求预计非常高，并且后续要使用数据进行的工作非常密集，因此HK-TrueNAS M40是最受欢迎的。”
在这里插入图片描述
HK-TrueNAS M40
由于加州理工学院(CalTech)和当地政府在整个帕萨迪纳市安装了光纤地震探测器，研究人员现在能够以毫米级分辨率绘制地震如何震动该城市的地图。

解决方案
方案实施原理
从校园内的两个地点接入光缆，激光发射器通过光缆发射光线，进而测量因线路缺陷引起的可跟踪反射。地震波穿过土壤引起电缆的膨胀和收缩，从而改变了光在这些确定的航路点之间传播的距离。光传播距离的差异类似于数千个地震仪测量该地区地震产生的波。在这里插入图片描述
HK-TrueNAS M40应用
为了收集数据，加州理工学院的地震实验室有几个高端的GPU驱动的服务器，这些服务器通过40GbE网络传输数据。该网络连接到两台高容量的HK-TrueNAS M40存储系统上，提供高性价比的单控制器或高可用性(HA)双控制器配置，实现企业级可靠性。每个存储控制器提供高达128 GB的RAM以及高达3.2 TB的基于SSD的读缓存和高达16GB的基于NVDIMM的写缓存。在吞吐量方面，系统支持每个存储控制器2个40GbE(或4个10GbE)+2个10GBase-T接口，当数据量增加时提供足够的性能空间。M40具有面向未来的128位“纵向扩展”ZFS文件系统，能够轻松且经济高效地扩展，以跟上不断增长的研究数据量。

Morgan Littlewood
虹科iXsystems公司产品管理高级副总裁
“TrueNAS M40为加州理工学院的IT后端带来了高可用性ZFS存储的强大功能，使其成为该应用程序的强大数据保留解决方案，与专有存储选项相比，价格低廉的TrueNAS M40提供了一整套数据管理功能和弹性，确保地震研究数据始终可用且完整。”