地球物理信息化與虛擬信息平臺發(fā)展

地球物理研究信息化與

虛擬信息數(shù)據(jù)平臺發(fā)展彭豐林康宇趙曉琳祁民王丹世界數(shù)據(jù)中心/系統(tǒng)地球物理學科中心（北京）中國科學院地質與地球物理研究所綱目一、地球-行星物理信息化概況二、虛擬化信息/數(shù)據(jù)平臺技術三、重慶與地球物理-天文四、天地一家發(fā)展VO國際狀況：固體地球研究虛擬實驗室SolidEarthResearchVirtualObservatory(SERVO)Tier2CenterArchiveSERVO…Goddard

Langley

AmesInstituteInstituteInstituteInstituteFullyfunctionalproblemsolvingenvironment100-1000Mbits/secHPSSHPSSPlugandplaycomposingofparallelprogramsfromalgorithmicmodulesOn-demanddownloadsof100GBin5minutes106volumeelementsrenderinginreal-timeProgram-to-programcommunicationinmillisecondsApproximately100modelcodesDatacache~TBytes/dayHPSSHPSSHPSSTier2CenterTier2CenterTier2CenterTier0+1Tier1Tier3Tier4Tier2Center1PBperyeardataratein2010ObservationsArchiveDownlinkArchiveDownlinkDownlink…………………100TeraFLOPssustainedTier2Workstations,otherportalsWecangetthereal-timeseismicsignalbyINTERNETVirtualSeismicObservatoryneteGYGMARRAYINTERMAGNRTIGRFGMModelGMSurveyDBWDCGMObservatoryMin.Value

MainFieldGMElementGMChartRegionalModelForeCastNowCastSolar/SpaceSurveyDataIndexQuickViewIndexLANDOCEANAIRSAT

FrameofGMVirtualPlatform6虛擬地球物理信息平臺設想框架協(xié)同研究環(huán)境提煉數(shù)據(jù)臺網(wǎng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘網(wǎng)絡可視化數(shù)據(jù)庫群普及境外臺網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)標準工具實時數(shù)據(jù)物理場中間件研究境內臺網(wǎng)巡測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集成地球物理圖外展/稟Virtual

GPPlatform，產學研PublicEducation—Outreach，協(xié)同科研環(huán)境GP數(shù)據(jù)服務地球物理資源統(tǒng)一在線訪問UniformAccesstoOn-lineGPResourcesGPObservatory，GPSurveyGPInstruments&Facilities,技術平臺Somework

ApplicationofVisualizationGoogleEarthasaGeoscienceDataBrowserProject-JapanIPC基于網(wǎng)絡絡GIS的地球磁磁場可視視化中國地磁磁參考場場磁偏角角五十年年分佈變變化基于網(wǎng)絡絡GIS的地球磁磁場可視視化國際地磁磁參考場場磁偏角角一一百百年分佈佈變化IGRF，WMS綱目目一、地球球-行星物理理信息化化概況二、虛擬擬化信息息/數(shù)據(jù)平臺臺技術瞻瞻望三、重慶慶與地球球物理四、現(xiàn)代信息息中心的的組成數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過統(tǒng)一一的數(shù)據(jù)據(jù)定義與與命名規(guī)規(guī)范、集集中的數(shù)數(shù)據(jù)環(huán)境境，從而而達到數(shù)數(shù)據(jù)共享享與利用用的目標標。計算系統(tǒng)將計算任任務分布布在大量量計算機機或超級級計算機機構成的的資源池池上，使使各種應應用系統(tǒng)統(tǒng)和軟件件能夠根根據(jù)需要要獲取計計算能力力。信息系統(tǒng)將應用系系統(tǒng)、數(shù)數(shù)據(jù)和互互聯(lián)網(wǎng)等等資源統(tǒng)統(tǒng)一整合合到信息息門戶之之下，并并通過對對事件和和消息的的處理、、傳輸與與發(fā)布實實現(xiàn)信息息的發(fā)布布、交流流與共享享。管理

·對于已經(jīng)經(jīng)使用的的系統(tǒng)使使用率并并不清楚楚·系統(tǒng)管理理方法落落后·缺乏效率率、被動動的管理理方式·工具和技技能有限限·過多的彼彼此孤立立的解決決方案·復雜的管管理模式式·極差的存存儲利用用率安全

·備份需求求過多，，恢復時時間過長長·沒有整齊齊劃一的的數(shù)據(jù)容容災解決決方案·缺乏對不不同等級級、不同同需求的的用戶和和數(shù)據(jù)的的處理方方案效率·系統(tǒng)升級級、擴容采購購不及時時、不定定期進行行·存儲數(shù)據(jù)據(jù)的備份份和分配配占用很很長的時時間·缺乏快速速部署的的方法·變動的需需求與基基礎架構構的資源源分配能能力不匹匹配·電力供應應和空間間問題現(xiàn)代信息息中心面面臨的問問題下一代信信息中心心融合網(wǎng)絡平臺臺計算平臺臺虛擬化平平臺提供基礎礎支持提供計算算服務提供網(wǎng)絡絡服務信息服務務交互服務務數(shù)據(jù)服務務下一代信信息中心心云計算網(wǎng)格計算算更高的可可用性與與安全性性靈活可擴擴展的存存儲容量量較低的成成本與消消耗分級管理理提高存儲儲效率全面的數(shù)數(shù)據(jù)保護護共享基礎礎設施虛擬化范范圍與成成效虛擬化成效虛擬化范圍單應用虛虛擬化多應用虛虛擬化，，每一應應用有它它自己的的基礎設設施客戶機虛虛擬化集成管理理虛擬和和物理資資源多應用虛虛擬化，，共享基基礎設施施針對公共共虛擬資資源管理理行動的的任務自自動化包括物理理和虛擬擬資源的的業(yè)務服服務管理理與自動動化特定應用用成效基礎設施施成效服務成效效虛擬化實實現(xiàn)融合合虛擬化融合延伸虛擬擬化價值值到所有有設施與與應用簡化管理理，提升升管理人人員的生生產力加速服務務更新，，體現(xiàn)服服務價值值虛擬化帶帶來的改改進服務器整整合和技技術架構構的優(yōu)化化虛擬化打打破了傳傳統(tǒng)的一一臺物理理服務器器跑一個個應用的的架構，，大幅提提高了資資源系統(tǒng)統(tǒng)的利用用率，從從而使用用戶從中中獲得直直接的益益處削減物理理服務器器架構的的成本伴隨著虛虛擬化，，服務器器的數(shù)量量降低了了，隨之之而來的的空間、、耗電、、散熱的的設施的的成本也也同步降降低。改善操作作的易用用性和靈靈活性虛擬化為為資源的的提供、、配置、、移動、、擴展等等提供了了更好的的管理方方式，提提高了用用戶系統(tǒng)統(tǒng)的靈活活性和易易用性。。增加應用用系統(tǒng)的的可用性性并改善善業(yè)務連連續(xù)性完善的虛虛擬化架架構大大大改善了了X86平臺的可可用性，，減少系系統(tǒng)計劃劃內核計計劃外的的宕機時時間。也也為系統(tǒng)統(tǒng)的備份份，恢復復和災備備等方面面帶來了了前所未未有的便便利性。。完善對桌桌面的管管理和安安全性通過在數(shù)數(shù)據(jù)中心心提供統(tǒng)統(tǒng)一的桌桌面虛擬擬化系統(tǒng)統(tǒng)，使得得企業(yè)對對桌面端端系統(tǒng)和和數(shù)據(jù)的的維護能能力大大大加強，，也降低低了IT維護人員員的工作作強度。。虛擬化帶帶來的改改進用戶體驗驗改進簡化服務務管理服務自動動化應用現(xiàn)代代化高可用性性基礎架構構改進優(yōu)化服務務器網(wǎng)絡與共共享存儲儲存儲虛擬擬化I/O虛擬化集成基礎礎設施管管理虛擬化對對基礎架架構的改改進較低的成成本提供供新服務務快速地擴擴展服務務或者部部署新的的服務分級的服服務級別別更高的可可用性靈活和可可擴展的的容量下一代信信息中心心需求分分析用戶需求求按需付費費自我服務務始終可用用即時交付付和容量量的彈性性調整數(shù)據(jù)安全全和隱私私策略基礎架構構需求安全的多多用戶服服務體系系服務自動動化和管管理數(shù)據(jù)可移移動性存儲系統(tǒng)統(tǒng)使用效效率集成的數(shù)數(shù)據(jù)保護護手段虛擬化融融合改善善基礎設設施體系系結構基礎設施施運營環(huán)環(huán)境使能共享享服務管管理靈活的結結構一次性連連線，動動態(tài)裝配配，始終終可預知知的虛擬資源源池集成的計計算，內內存，存存儲與網(wǎng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心心智能電電網(wǎng)跨系統(tǒng)與與跨設備備的智能能能源消消耗監(jiān)控控應用分層層與數(shù)據(jù)據(jù)分類成本數(shù)據(jù)重要要性、可可用性和和性能要要求關鍵業(yè)務務應用ERP，交易處處理面向客戶戶的應用用CRM,Web服務及在在線內容容運營性應應用用戶目錄錄，電子子郵件，，數(shù)據(jù)庫庫和數(shù)據(jù)據(jù)倉庫后臺辦公公應用賬單系統(tǒng)統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)日志，歷歷史數(shù)據(jù)據(jù)封存歸檔電子郵件件、日志志1級2級3級數(shù)據(jù)的動動態(tài)存儲儲單一平臺臺可可使用任任何協(xié)議議即時克隆隆服務器器、配置置存儲實時擴展展容量虛擬機管管理員可可進行統(tǒng)統(tǒng)一存儲儲管理數(shù)據(jù)管理理技術Compression壓縮技術術Snapshot數(shù)據(jù)快照照RAID-DP磁盤陣列列雙校驗驗ThinClining精簡克隆隆PervasiveDeduplication普遍去重重復PowerOptimization能耗優(yōu)化化數(shù)據(jù)的備備份容災災保護關鍵鍵應用及及服務器器系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服服務：Oracle，SQL-Server,Sybase………郵件服務務：Exchange、LotusNotes………應用服務務：Web、SAP………減少恢復復時間將24小時的回回復時間間縮短至至分鐘或或小時在物理場場所外取取得數(shù)據(jù)據(jù)防御自然然或人為為災害颶風、地地震、臺臺風……斷電、黑黑客攻擊擊、恐怖怖襲擊……傳統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)備份的的缺陷復雜數(shù)據(jù)備份份和恢復復需要大大量操作作，可能能需要很很多不同同的工具具來完成成費用高用于數(shù)據(jù)據(jù)備份和和恢復的的軟硬件件及相關關技術團團隊和勞勞動力的的費用可可能會很很高不靈活活備份和和恢復復操作作需要要大量量時間間與資資源備份與與特有有軟硬硬件綁綁定，，不同同系統(tǒng)統(tǒng)間備備份遷遷移難難度高高基于虛虛擬技技術的的全服服務器器備份份（FFO）采用虛虛擬技技術備備份實實體機機實時備備份及及容災災快速速切換換源服務務器整整機保保護快速、、在線線恢復復目標標機有效降降低TCO（總擁擁有成成本））靈活的的虛擬擬機體體系結結構便于管管理提高資資源利利用率率有效降降低TCO從虛擬擬化到到云任何先先進的的虛擬擬化部部署都都與““云””息息息相關關云服務務的分分類以上都都可以以視為為“云云”，，只不不過有有些模模式是是為某某些特特定應應用而而設計計云的主主要優(yōu)優(yōu)點通過資資源動動態(tài)分分配緩緩解系系統(tǒng)的的壓力力，提提升系系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性性和服服務質質量統(tǒng)一且且直觀觀的資資源管管理方方式降降低服服務支支持難難度資源管管理相相對透透明，，可方方便的的增加加資源源進行行擴張張方便實實現(xiàn)資資源的的合理理利用用，有有效提提高資資源利利用率率，削削減投投資成成本有效降降低能能耗，，減少少運營營成本本“X””即服服務IaasPaasSaas基礎設施(Infrastucture)即服務平臺(Platform)即服務軟件(Software)即服務虛擬化基礎設施:服務器、網(wǎng)絡、存儲管理、報告、歸檔、災難恢復應用構建模塊與標準

主要面向開發(fā)者各類即用軟件服務例：

電信公司AmazonS3例：

AmazonEC2

GoogleAPP例：

電子郵箱

微軟Live！

GoogleChromeOS云服務務的一一般形形態(tài)最終用用戶可可以自自助式式的創(chuàng)創(chuàng)建、、使用用和管管理虛虛擬應應用無需復復雜的的用戶戶端軟軟件，，使用用通用用軟件件即可可完成成應用用不需要要維護護和管管理軟軟件管理人人員通通過虛虛擬中中間件件實現(xiàn)現(xiàn)集中中管理理方便的的管理理用戶戶與資資源監(jiān)視使使用狀狀況虛擬化化的基基礎設設施為為云服服務提提供基基礎云服務務應用用架構構云服務務提出出的需需求新的高高效并并靈活活的基基礎設設施需需求必須是是高性性能的的必須是是高可可擴展展性的的需要更更多細細粒度度的管管理和和工作作要有彈彈性應用兼兼容性性需要應應用模模型為為云所所優(yōu)化化需要推推動已已有的的能力力和基基礎代代碼向向云的的方向向轉變變對于不不能立立刻100%轉變成成云的的部分分需要要過渡渡需要更更好的的容器器來允允許真真正的的應用用級別別操作作處理應應用對對位置置的粘粘性云服務務提出出的需需求缺乏標標準造造成了了復雜雜性和和應用用遷移移成本本每個云云提供供廠商商都有有不同同的應應用模模型私有的的，垂垂直的的整合合模式式增加加了遷遷移成成本多人租租用模模式需要在在專有有基礎礎設施施的安安全性性與共共享基基礎設設施的的經(jīng)濟濟效益益之間間找到到平衡衡服務等等級協(xié)協(xié)議意意味著著需要要有更更為豐豐富的的應用用層級級綱目目一、地地球-行星物物理信信息化化概況況二、虛虛擬化化信息息/數(shù)據(jù)平平臺技技術瞻瞻望三、重慶與與地球球物理理-天文四、天天地一一家發(fā)發(fā)展VO中國地地磁與與空間間科學學事業(yè)業(yè)的開開創(chuàng)者者——陳宗器器陳宗器器(1898——1960),地磁學學家、、地球球物理理學家家。字步青青，號號伯簋簋，又號君君衡、、道衡衡。日日本、、德國國、英英國留留學。。1929年5月到中中央研研究院院物理理研究究所工工作，，到任任后即即被派派往中中國西西北科科學考考察團團工作作，擔擔任天文、、地形形測量量，并兼兼作磁偏角角的測測量。1935年8月回物物理研研究所所，又又到南南京紫紫金山山地磁磁臺工工作。。1941年春廣廣西桂林良良豐籌籌建雁雁山地地磁臺臺，并兼兼任廣西大大學教授。。８月至至12月率隊隊到福福建崇崇安，，進行行日全食食觀測。。1949任中國國科學學院南南京辦辦事處處主任任，中國科科學院院地球球物理理研究究所副副所長長，兼任上上海市市軍管管會徐徐家匯匯及余余山天文臺臺氣象象臺管管理委委員會會主任委委員。。中國科科學院院天地地上海海聯(lián)合合工作作委員員會主主任。。北碚，，朱崗崑崑，氣氣象、、空間間、地地球物物理學學會副副理事事長，，地磁磁場，，北碚碚地磁磁臺顧功敘敘：前前理事事長，，重重力場場劉中和和教授授，重重慶建建工，，引力力波探探測綱目目一、地地球-行星物物理信信息化化概況況二、虛虛擬化化信息息/數(shù)據(jù)平平臺技技術瞻瞻望三、重重慶與與地球球物理理-天文四、天天地一一家發(fā)