国家天文台与中国电信天翼云携手打造“大国重器”

摘要：4月18日，中科院国家天文台，与中国电信签署《FAST工程数据存储计算与传输项目服务合同》，中国电信整合海量的高速存储和高速计算单元为FAST工程提供超算中心服务，利用双方在各自领域的优势，加强FAST项目在大数据存储应用、信息平台、信息安全等方面的积极探索，成为中国高新 科技 与央企合作的新典范。

FAST—中国天眼，决定人类对宇宙探索的深度

2016年7月3日，位于贵州黔南群山中的FAST（500米口径球面射电望远镜Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，简称FAST）射电望远镜现场工程大窝凼台址现场，最后一块反射面板顺利安装在索网上。在FAST建成之前，美国的阿雷西博射电望远镜是世界上第一大的单面口径射电望远镜，直径达305米。当时南仁东教授提出一个想法，“我们能不能建一个500米口径的射电天文望远镜”。FAST建成后，成为了世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，由4200快两米板组成，每一块板都有一台计算机控制，都可以转变方向。

我们总以“天文数字”来形容庞大的数据，但在天文学领域，这一词却实实在在的体现了天文学面临的挑战：海量数据存储和大规模计算。FAST被誉为“中国天眼”，具有我国自主知识产权，是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。根据测算， FAST目前的数据量为年10PB量级，10年后预计达到100PB，在数据稳定增长的情况下，FAST长期采集的数据预计将超过EB级。

FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，灵敏度提高约10倍；与排在阿波罗登月之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比，其综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜，FAST将在未来20～30年保持世界一流设备的地位。

一口“大锅”里的天文学

FAST这只巨大的“天眼”，可以窥探星际之间互动的信息，观测暗物质，测定黑洞质量，甚至搜寻可能存在的星外文明。但是FAST最大的目标是寻找脉冲星，截止2017年12月，FAST已经发现了9颗脉冲星。而脉冲星的意义何在？因为脉冲星会不断地发出非常稳定的脉冲信号，该信号可以应用于深空探测、星际旅行，可以起到导航作用。比如我们要走到火星，走出太阳系，甚至走出银河系，是无法使用地球上的GPS导航，但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置，就可以通过脉冲星来定位、导航。这说明FAST未来的发现，能决定人类对宇宙探索的深度。

FAST需要每天昼夜不停的采集宇宙太空的数据，实时上传，实时存储，实时读取，可以承载这些海量数据的背后需要有强大数据存储和高性能计算能力。此次中国电信天翼云与华为战略合作，为FAST打造宇宙级的“超算中心”。中科院国家天文台采用天翼云超算中心服务，包括物理机服务、GPU云主机，分布式存储，Infiniband网络等服务，通过天翼云高性能计算存储和云网融合的高性能网络服务能力，实现云上科研数据的共享互传和海量的数据分析。

·7*24小时不间断的运行设备，对观测的数据实时进行高并发存储和读取

·100Gbps以上高性能传输网络，确保数据传输的可靠性

·20PB以上分布式高性能存储进行数据运算

·100个以上高性能GPU服务器集群，搭载最强的NVIDIA Tesla V100 GPU加速卡，提供最优性能的算力

高性能计算为天文学的新发现和创新发展提供了广阔空间，也带来非常多的技术挑战。这些挑战涉及到数据收集、传输、存储、处理、分析、开放共享的各个环节。此次国家天文台通过与中国电信、华为的合作将会为全球天文学界带来更多宇宙探索的新发现、新成果，为建设科技强国贡献力量。