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Oct 11, 2023

Quobyte é legal

Estudo de caso . Pesquisadores da Oregon Health and Science University (OHSU) em Portland estão usando microscópios eletrônicos resfriados criogenicamente para construir imagens 3D de moléculas biológicas enquanto investigam como

Estudo de caso . Pesquisadores da Oregon Health and Science University (OHSU) em Portland estão usando microscópios eletrônicos resfriados criogenicamente para construir imagens 3D de moléculas biológicas enquanto investigam como as proteínas afetam o cérebro, o vírus COVID, os processos neurais da serotonina, o envelhecimento e uma miríade de outros aspectos do ser humano e biologia de outros organismos.

Os dados dos instrumentos são armazenados em um sistema de arquivos Quobyte – escolhido quando a OHSU decidiu que precisava de seu próprio armazenamento local, em vez de depender de um sistema externo fornecido pelo Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). O sistema de armazenamento deve suportar aplicações de computação de alto desempenho utilizadas pelos pesquisadores, além de ser um cofre para os dados gerados pelo instrumento.

O centro OHSU Cryo-EM possui quatro microscópios eletrônicos de transmissão (TEM) Titan Krios de 300 quiloelétrons do tamanho de um quiosque telefônico para visualizar proteínas e outras moléculas biológicas em 3D e em escala quase atômica. Eles examinam amostras resfriadas à temperatura do nitrogênio líquido e usam elétrons de alta energia para visualizar suas estruturas com uma resolução de 2,8 Å.

Cada Krios possui uma câmera de detecção direta de elétrons instalada e é montada em uma almofada de absorção de vibração dentro de sua cabine para manter seus detectores o mais imóveis possível. Sem isso, eles seriam afetados por vibrações tão pequenas quanto as causadas pela voz de uma pessoa, pela brisa ou pelas correntes do rio Willamette adjacente.

A OHSU também possui outros microscópios, como o Glacios Cryo-TEM, para pré-selecionar amostras antes de usar um Krios para obter resolução quase atômica das imagens selecionadas. Usar um Krios multimilionário para pré-seleção é um exagero.

Cada Krios gera em média 3 TB de dados por dia, o que significa 8 a 16 TB/dia para a instalação crio-EM da OHSU. Estamos prevendo cerca de 120 TB/semana, até 6,2 PB/ano, e esses dados devem ser mantidos para uso nos próximos 12 meses ou mais. Uma parte dele pode ser ruído em vez de sinal, mas os pesquisadores poderão extrair mais sinais do ruído com algoritmos melhores no futuro. Portanto, os dados são mantidos.

Existem 900 pesquisadores usando os crio-EMs e acessando os dados de até 200 projetos ativos a qualquer momento.

Craig Yoshioka, PhD e professor associado de pesquisa na OHSU, dirige seu centro crio-EM. Ele disse que o sistema de armazenamento original era baseado no ZFS rodando em servidores Linux. Isso poderia aceitar bem os dados dos instrumentos, mas poderia demorar para entregá-los aos aplicativos HPC.

As possíveis opções que ele considerou para corrigir a lentidão incluíam simplesmente aumentá-la ou mudar para uma alternativa BeeGFS, um sistema Panasas, uma configuração de cluster Quobyte, uma matriz de dados VAST ou um sistema de arquivos WekaIO. Ele queria especificamente um sistema de arquivos distribuído acessado por meio de uma interface web centralizada com um único namespace e utilitários de gerenciamento intuitivos.

Ele inspecionou o Quobyte em novembro do ano passado, gostou do que viu e decidiu usar seu software rodando em uma combinação de disco rígido e unidades de estado sólido. Sua equipe migrou e carregou 1,5 PB de dados no sistema Quobyte até janeiro deste ano e o sistema está funcionando perfeitamente.

Nota de inicialização

Quobyte está indo bem em Oregon. Outro cliente é o Centro de Ciências Quantitativas da Vida (CQLS) da Oregon State University.