Αθανασίου Γ. Κωνσταντίνος

Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών “Πληροφορική και Τηλεματική”

Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής

Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Σύγχρονες Αρχιτεκτονικές ΥπολογιστικώνΣυστημάτων

09/01/20131Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Εργασία για το Ακαδημαϊκό Έτος 2013-14

Vincent A. Fusaro, Prasad Patil, Eric Gafni, Dennis P. Wall, Peter J.

Tonellato

Biomedical Cloud Computing With

Amazon Web Services

09/01/20132Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Εργασία για το Ακαδημαϊκό Έτος 2013-14

Περιεχόμενα

ΕισαγωγήAmazon Web Services

Ασφάλεια στο Cloud

Πρωτότυπο & ΑνάπτυξηΚλιμακωτή ανάπτυξη υπολογιστικού περιβάλλοντοςΠερίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιοΕπίλογος

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο3

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Εισαγωγή

Βιοϊατρική τεχνολογία

Εναλλακτική προσέγγιση

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο4

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Εισαγωγή

ΣκοπόςCloud στη βιοϊατρική

Ανάπτυξη έργων

Κόστος έργων

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο5

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Εισαγωγή

Πάροχοι επί πληρωμή-commercial

AWS, Rackspace, GoGrid

Ανοιχτοί-Open Source

Eucalyptus, Nimbus

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο6

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Εισαγωγή

Luis M. Vaquero (ερευνητής βιοϊατρικής)

"cloud is a large pool of easily usable

and accessible virtualized resources.

These resources can be dynamically

re-configured to adjust to variable load,

allowing for optimum resource

utilization"09/01/2013

Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο7

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Εισαγωγή

Εργαλείο προσφοράς περιοδικής υπολογιστικής ισχύς

Ελκυστική εναλλακτική

Εικονική τεχνολογία

Οικονομική επιλογή

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο8

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Amazon Web Services

Μνήμη, ισχύ, χώρο, δικτύωση

IaaSΕυεληξία στο σχεδιασμό έργων ad hoc

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο9

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Amazon Web Services

Elastic Computer Cloud (EC2)

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο10

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Amazon Web Services

Elastic Block Storage (EBS)

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο11

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Amazon Web Services

Simple Storage Service (S3)

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο12

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Amazon Web Services

Buckets

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο13

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Ασφάλεια στο Cloud

Με χρήση ζεύγους δημοσίου/ιδιωτικού κλειδιού

Με χρήση ασφαλούς σύνδεσης

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο14

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Ασφάλεια στο Cloud

Δημιουργία λογαριασμών με περιορισμένες δυνατότητες

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο15

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Ασφάλεια στο Cloud

Έλεγχος πρόσβασης με χρήση τοιχωμάτων προστασίας – firewalls

Επιπλεόν ασφάλεια

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο16

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Πρωτότυπο & Ανάπτυξη

Υλικό

Δεδομένα

Χρόνο απόκρισης

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο17

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Κλιμακωτή ανάπτυξη υπολογιστικού περιβάλλοντος

Συνδυασμός προγραμμάτων - cloudΣύμπλεγμα (cluster)StarCluster

Boto

Condor

Hadoop

AWS Elastic Map Reduce (EMR)

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο18

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Περίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιο

Μέγεθος ~4 δισ. Ζεύγη γονιδίωνMAQΜέγεθος δεδομένων 370 GBΧαρτογράφηση σε 303 φακέλουςΧρόνος υπολογισμού εκτός cloud για φάκελο4-12 ώρες Έως και 24 ώρες

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο19

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Περίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιο - $ 3.85

InstanceMAQ (10 h, 800 MB 1 εκατμ. ζεύγη)7 GB Κόστος $ 0.68 /h

400 GB EBSΜικρή ποσότητα δεδομένωνΜέτριαΟλόκληρο γονιδίωμα

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο20

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Περίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιο - $ 49.60

Cluster των 2 instancesSun Grid Engine, OpenMPIΡυθμίσεις ασφαλείας

Παροχή IDΕγκατάσταση MAQΑντίγραφο ΑσφαλείαςΖεύγη κλειδιώνΕγκατάσταση StarCluster

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο21

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Περίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιο - $ 320.10

38 instances 38*8 = 304 CPU cluster

Επικοινωνία με το EBS – 370 GB.

Sun Grid Engine – 10 h

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο22

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Περίπτωση Μελέτης: Δημιουργία ολόκληρου γονιδιώματος στο υπολογιστικό πλαίσιο

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο23

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Επίλογος

Cloud στη βιοϊατρική

Γρήγορες και οικονομικές λύσεις

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο24

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών

Επίλογος

09/01/2013Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεματικής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο25

Βιοϊατρική στο Cloud με χρήση Amazon Web υπηρεσιών