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从云上来到“云”上去 卫星图像处理新模式开启
摘要:

  依托浪潮云计算技术,环保部卫星环境应用中心打造了一套支撑高分环境应用系统的新平台,为卫星图像处理开启了全新的模式。依托浪潮云计算技术,环保部卫星环境应用中心打造了一套支撑高分环境应用系统的新平台,为卫星图像处理开启了全新的模式。

背景介绍:

  2015年,中国平均每10天就有一枚火箭将一颗卫星送上天。截至2015年底,中国在轨运行的卫星数量超过140颗,位居世界前列。而且,随着国际合作的深入,中国卫星产业已经“走出去”,可以说成为了中国的一张名片。

  要说见证卫星产业腾飞的,不得不说国内的一家IT企业,那就是浪潮集团。早在1970年,中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用了浪潮研制生产的晶体管作为电子原件发射升空,奠定了中国的航空航天水平。

  此次,卫星环境应用中心建设的云平台将承载环境一号卫星应用的技术平台—高分环境应用系统,可谓与卫星有着密不可分的关系。

解决方案介绍:

  高分环境应用系统是环境一号卫星应用的技术平台,也是发挥环境一号卫星应用作用和效益的关键所在。其应用目标是以环境一号卫星为主要数据源,结合多源遥感数据的应用,实现地表水、环境空气、宏观生态的大范围、全天候、全天时的遥感动态监测,为环境管理提供多层次、全方位的环境遥感信息和技术服务,提高国家对生态环境和重大环境污染事故的监控能力。

  环境应用系统由业务运行管理分系统、数据管理与用户服务分系统、图像处理分系统、环境空气遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统、生态环境遥感应用分系统、地面数据采集分系统等七个业务系统和一个计算机支撑平台组成。

  为满足未来几年对农业监测(作物面积监测、灾害监测、土壤监测等),环境监测(水体环境、区域环境空气、重大环境污染等),减灾救灾监测、政务监测等这些方面的需求,浪潮与环保部卫星环境应用中心再度合作,在原有高分环境应用系统的基础上实现升级,共同打造云计算平台,为客户的高分环境应用系统提供了云计算全新的支撑架构。

  到云上去第一步:新旧硬件结合

  高分环境应用系统主要是通过高分的卫星遥感图片进行处理,借助于环境背景数据、地面监测数据等,对环境空气、地表水及生态环境监测等指标进行信息提取,并依据提取的环境指标信息进行分析与评价。

  高分环境应用系统固然好,可越来越高的高分辨率图像的需求使得现有的老旧设备系统在实际处理应用的过程中感到“力不从心”:随着卫星环境数据的激增,目前整个业务系统数据量接近2PB,整个高分环境应用系统的计算支撑平台的负荷激增。此外,传统的物理部署模式,设备的利用率参差不齐,平均在15%左右,缺乏按需动态弹性的调整能力,对用户信息化资源造成浪费。

  如何提升资源利用率、低成本的旧设备升级替换,成为卫星环境应用中心在新的信息化规划中遇到的问题;为此,浪潮提出“利旧存储,新建计算资源池”的硬件设备更新方案。在利旧客户原有的存储设备,为云计算平台提供存储资源,保护客户前期投资,降低TCO的前提下,采用浪潮高端四路服务器NF8460M3为客户打造基础计算平台,为整个云平台打下稳定可靠高效的计算基础。

  基于新的云计算平台,客户将原有的高分环境应用系统中系统数据逐步实现向新平台的迁移。

  到云上去第二步:部署云海OS

  在旧设备升级替换后,就要解决如何提高资源动态调整能力、简化管理运维、实现对虚拟资源的统一管理。在此问题上,客户与浪潮的观点出奇地一致:借助虚拟化、云计算等信息化建设的新技术,为系统运行支撑开辟新的途径,来解决目前的上述问题,也为将来IT架构的转型做好铺垫。而浪潮云海OS能够实现对新构建虚拟资源的统一管理调配,提高了IT资源按需动态弹性扩展的能力。

  以前的建设模式,资源的利用率严重不均衡。基于业务压力,环境遥感应用系统需要至少2台物理的四路服务器才能够正常运行,在这种情况下,计算资源的使用以及分配很难做到始终如一,业务压力大的时候,资源不够用,但是在业务压力小的时候,又存在资源闲置的情况。用户管理资源时,必须分别管理多台机器,管理复杂,造成极大的时间浪费。在新的模式下,通过虚拟化技术,将计算资源池化后,对于资源的管理,通过浪潮云海OS管理系统,便可以得心应手地进行资源的调度及分配,还可以根据业务压力,灵活分配资源,避免资源浪费,并且管理方式更加灵活,管理运维时间比传统模式提升近10倍,管理效率大大提升,符合用户对信息化建设的要求。

客户收益:

  “天上看、地上查、网上管”这样的监管体系已经随高分环境应用系统构建了出来,卫星环境应用中心通过与浪潮合作,新系统的优势也越发明显。

  按照浪潮四路服务器1:10的虚拟化整合比,一台NF8460M3虚拟10台虚拟机以替代原有的10台双路服务器,硬件成本上达到了60-80%的降幅,随之带来的是能耗接近70%的降低。同时,升级后的平台性能提高2倍以上,系统响应时间由原来的约2秒提升到1秒之内。

  客户相关负责人表示:“云平台不仅带来了让成本的降低和性能的提升,业务连续性也得到的保障。我们对系统的稳定性要求很高,因为一旦宕机,我们就失去了图像来源,这将导致我们对灾害发生、气候变化、公共安全等方面的资料失去控制力,都是致命性的。采用了新系统之后,即使真的出现故障,虚拟机也会自动迁移,保证了监测图像的不丢失。”

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