Universität Gießen setzt bei Bioinformatischen Softwarelösungen auf NetApp SolidFire

Kirchheim b. München, Starnberg, 25. Mai 2018 - Scale-out All-Flash-Storagesystem; die Virtualisierung erforderte eine neue, zuverlässige und leistungsfähige Speicherarchitektur...

Zum Hintergrund: Die Universität Gießen (1) hat sich im Rahmen eines Rechenzentrumsausbaus für NetApp SolidFire als Speicherlösung für die Professur Systembiologie mit dem Schwerpunkt Genomik, Proteomik und Transkriptomik entschieden. Gemeinsam mit der Universität Bielefeld betreibt die Universität Gießen im Rahmen des Deutschen Netzwerks für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) ein Servicezentrum für mikrobielle Bioinformatik, das rund 2.500 Forscherinnen und Forschern die Möglichkeit bietet, weltweit etwa 500 Projekte durchzuführen. Um eine stabile Infrastruktur sowie einen performanten und unterbrechungsfreien Zugang für die Plattformen zu gewährleisten, virtualisierte das Institut seine IT-Umgebung. Nach Evaluation vieler Lösungen erfüllt die hohen Anforderungen an das zugrunde liegende Speichersystem nach vorliegenden Angaben mit seinem hochleistungsfähigen und zuverlässigen Scale-out-All-Flash-Storage-System NetApp SolidFire.

Die Bioinformatik hat sich zu einem eigenständigen und wichtigen Forschungsgebiet entwickelt. Sie analysiert und interpretiert enorme Datenvolumina aus medizinischen oder naturwissenschaftlichen Studien. Klinische Mikrobiologen arbeiten beispielsweise an einer Therapie für Patienten, die unter antibiotikaresistenten Infektionskrankheiten leiden. Dazu untersuchen sie die Verbreitung von krankheitserregenden Bakterien. Das Ziel: Lokale Krankheitsausbrüche eindämmen, bevor sie zu globalen Epidemien werden. Forschungserfolge und -entwicklungen in diesem Bereich sind jedoch nur noch auf Basis innovativer Hard- und Software möglich. Entsprechende Softwaretools für die Analyse mikrobieller Genome entwickelt die Universität Gießen. Die Forscher nutzen unter anderem die Software-Plattform EDGAR, um Dutzende bis Hunderte bakterieller Genome zu vergleichen. Um aus diesen großen Datensätzen verwertbare Informationen zu gewinnen, liefert die Software leistungsstarke Analytik und benutzerfreundliche Visualisierungen.

Stabile und zuverlässige Speicherlösung für Forschungs-IT-Plattformen

Forscher anderer Einrichtungen nehmen die Infrastruktur-Services der Uni Gießen für unterschiedlichste Anwendungsfälle und -szenarien in Anspruch. Die Datensätze variieren von wenigen bis hin zu mehreren hundert Gigabyte. Einige Projekte laufen in einer Cloud-Umgebung, andere setzen eine traditionelle Client-Server-Architektur und High-Performance-Computing voraus. Trotz dieser steigenden Gesamtnachfrage und unvorhersehbaren Lastspitzen muss das Forschungszentrum allen Anwendern einen zuverlässigen sowie unterbrechungsfreien Zugang bieten. Anwenderkommentar Dr. Alexander Goesmann, Professor für Systembiologie an der Universität Gießen: „Unsere Software-Plattform für vergleichende Genomanalysen verfügt über die wohl umfassendsten Funktionen und Analysemöglichkeiten, die derzeit verfügbar sind. Aus diesem Grund wird sie von so vielen auf der ganzen Welt eingesetzt – und jede Woche kommen zehn neue Anwender hinzu.“

Um diesem gewachsenen Bedarf gerecht zu werden, skaliert das Zentrum einerseits anspruchsvolle Applikationen mithilfe einer OpenStack-Cloud-Lösung, andererseits virtualisiert es besonders essentielle Funktionen und Services über eine verlässliche VMware-Plattform. Die Virtualisierung erforderte jedoch eine neue Speicherarchitektur. „Um eine stabile Produktionsumgebung und einen 24/7-Zugriff garantieren zu können, haben wir nach einem zuverlässigen und leistungsfähigen Speichersystem gesucht, auf dem die Virtualisierungslösung aufsetzen kann. Das hat uns zu NetApp SolidFire All Flash geführt“, so Goesmann. Dank der Scale-Out-Lösung stellt das Forschungszentrum heute eine skalierbare Plattform mit sehr guten I/O-Werten zur Verfügung. Hohe Performance und Quality of Service garantieren Hochverfügbarkeit. Gleichzeitig ist die Lösung leicht in OpenStack und VMware zu integrieren und punktet zusätzlich durch Wartungsfreundlichkeit. Das auf Software-, IT- und Cloud-Lösungen spezialisierte Unternehmen MCS GmbH half bei Auswahl, Konfiguration und Implementierung der Lösung.

Die Ergebnisse der Projekte, die über das Servicezentrum für mikrobielle Bioinformatik abgewickelt werden, werden nicht nur regelmäßig veröffentlicht, sie sind auch richtungsweisend für Forschungsprojekte in der medizinischen Mikrobiologie und liefern neue Ansätze in der Biotechnologie. NetApp leistet damit einen wichtigen Beitrag dazu, dass die Plattform zuverlässig und unterbrechungsfrei läuft. „Mit SolidFire haben wir jetzt Erweiterbarkeit, garantierte Quality of Service für eine stabile Produktionsumgebung und nahtlose Integration. Sie fügt sich dazu perfekt in unsere IT-Architektur ein“, beschreibt Goesmann die Vorteile der Lösung.

Die vollständige NetApp-Kundenreferenz und weitere Anwenderbeispiele finden sich unter diesem Link


Abb. 1: NetApp SolidFire Scale-out Flash Storage, Rückansicht des Systems für iSCSI / FC (Bildquelle: NetApp)

Link > Weitere Informationen zu NetApp All Flash FAS


(1) Über die Justus-Liebig Universität Gießen

Die 1607 gegründete Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) ist eine traditionsreiche Forschungsuniversität, die über 28.000 Studierende anzieht. Neben einem breiten Lehrangebot – von den klassischen Naturwissenschaften über Rechts- und Wirtschaftswissenschaften, Gesellschafts- und Erziehungswissenschaften bis hin zu Sprach- und Kulturwissenschaften – bietet sie ein lebenswissenschaftliches Fächerspektrum, das nicht nur in Hessen einmalig ist: Human- und Veterinärmedizin, Agrar-, Umwelt- und Ernährungswissenschaften sowie Lebensmittelchemie. Mit ca. 28.000 Studierenden in mehr als 150 zum Teil internationalen Studiengängen- und fächern und rund 5.500 Beschäftigten (davon über 400 Professorinnen und Professoren) ist die JLU die zweitgrößte Universität in Hessen. Die Professur für Systembiologie an der JLU unter der Leitung von Prof. Dr. Alexander Goesmann ist mit Kollegen von der Universität Bielefeld am Deutschen Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) beteiligt. Im Fokus des gemeinsamen BiGi Service-Zentrums für Mikrobielle Bioinformatik steht die Entwicklung von Software-Lösungen zur Analyse von Mikroorganismen, die medizinisch und biotechnologisch von Bedeutung sind. Das Zentrum stellt eine leistungsstarke IT-Infrastruktur zur Verfügung, die im Rahmen des de.NBI-Förderprogramms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sukzessiv ausgebaut wird.