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近日,，由中國科學(xué)院上海天文臺建設(shè)的平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）區(qū)域中心第一階段（SRCNet v0.1版本）的中國節(jié)點（簡稱“SRCNet v0.1版本中國節(jié)點”）通過了SKA天文臺總部組織的國際并網(wǎng)測試。自此,，中國節(jié)點成為繼西班牙,、瑞士、瑞典和英國之后,，第五個通過此項測試的國家節(jié)點,，成為SKA區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)項目（SRCNet）主力節(jié)點之一，也是首個且唯一一個非歐洲節(jié)點,。SKA是人類歷史上規(guī)模最宏大的綜合孔徑射電望遠鏡,，被譽為探索宇宙起源與演化的“天眼利器”。SKA建成后每年能夠產(chǎn)生超過1000PB的科學(xué)數(shù)據(jù),。為有效處理這些數(shù)據(jù),，SKA國際組織正在建立全球分布式的SKA區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)（SRCNet）作為SKA項目的核心科學(xué)數(shù)據(jù)處理和分析研究平臺。作為SRCNet的重要組成部分,，中國節(jié)點承擔(dān)SKA數(shù)據(jù)的分發(fā),、處理和存儲任務(wù)，不僅是我國天文學(xué)家參與SKA科學(xué)研究的主要基礎(chǔ)設(shè)施,，更是我國參與國際大科學(xué)工程的重要戰(zhàn)略支點,。此次國際并網(wǎng)測試全面評估了SKA區(qū)域中心的端到端數(shù)據(jù)處理能力，SRCNet v0.1版本中國節(jié)點在多項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上取得重要成果,。一是SKA區(qū)域數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)：中國節(jié)點采用云原生架構(gòu)進行全棧式部署,，構(gòu)建了基于Kubernetes容器編排技術(shù)的彈性計算集群，實現(xiàn)了計算資源動態(tài)分配與智能調(diào)度,，具備在其他通用云環(huán)境遷移,、復(fù)制能力。該架構(gòu)作為SKA未來技術(shù)演進的核心方向,，改進了傳統(tǒng)高性能計算模式的局限性,，資源利用率提升達35%以上。系統(tǒng)實現(xiàn)了微服務(wù)架構(gòu)與容器化部署的深度融合,，支持多層次服務(wù)發(fā)現(xiàn),、秒級故障監(jiān)測預(yù)警與自動化運維，使系統(tǒng)的可擴展性和維護效率與國際節(jié)點相比達到先進水平,。作為國際SKA區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)中最早完整實踐云原生技術(shù)路線的節(jié)點,，中國方案不僅降低了系統(tǒng)建設(shè)與運維成本，更為SKA全球分布式科學(xué)計算平臺的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化做出了創(chuàng)新性貢獻,。二是跨洲際高速數(shù)據(jù)傳輸體系建設(shè)：中國節(jié)點依托中國科技網(wǎng)構(gòu)建了10Gbps量級跨洲際數(shù)據(jù)傳輸體系,，實現(xiàn)了與歐洲以及澳大利亞等主要節(jié)點的高穩(wěn)定性并發(fā)數(shù)據(jù)交換,。系統(tǒng)采用多級傳輸優(yōu)化策略，集成2種傳輸協(xié)議優(yōu)化引擎,，配合多線程自適應(yīng)流控機制,，克服了跨洲際網(wǎng)絡(luò)傳輸中的延遲波動、丟包率和帶寬不穩(wěn)定等技術(shù)難題,。在聯(lián)測期間,，近3個月360萬次的數(shù)據(jù)分發(fā)和傳輸測試中，失敗率控制在1%以內(nèi),。系統(tǒng)在高負載多節(jié)點測試情況下能夠保持95%以上的鏈路可用性,，數(shù)據(jù)傳輸平均有效帶寬穩(wěn)定在8Gbps以上，峰值達到10.9Gbps,。這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展為SKA未來每日PB級觀測數(shù)據(jù)的全球分發(fā)奠定了基礎(chǔ),。三是PB級高性能分布式存儲系統(tǒng)：針對SKA天文大數(shù)據(jù)存儲需求，中國節(jié)點已構(gòu)建并運行先進的PB級高性能分布式存儲系統(tǒng),。該系統(tǒng)采用創(chuàng)新的“熱-溫”分層架構(gòu),，在計算集群內(nèi)用高速NVMe固態(tài)硬盤創(chuàng)建分布式存儲，使數(shù)據(jù)最大程度接近計算資源,，并可隨集群規(guī)模橫向擴展,，用于高時效性科學(xué)項目的快速數(shù)據(jù)處理，配合高性能SAS機械硬盤,，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存取效率與資源利用的最優(yōu)平衡,。系統(tǒng)全面支持對象存儲、多副本容災(zāi),、故障自愈及嚴(yán)格的訪問權(quán)限隔離,，確保數(shù)據(jù)安全與多用戶并發(fā)訪問需求，以應(yīng)對SKA數(shù)據(jù)挑戰(zhàn),。SRCNet v0.1版本中國節(jié)點的成功并網(wǎng),，是未來全面建設(shè)中國節(jié)點的第一步，有望實現(xiàn)我國天文學(xué)領(lǐng)域國際大型望遠鏡數(shù)據(jù)使用者跨越到數(shù)據(jù)生產(chǎn)者與管理者,，并有望為我國天文領(lǐng)域科研人員在暗物質(zhì),、暗能量、宇宙起源,、引力波等科學(xué)前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原創(chuàng)性突破提供基礎(chǔ)設(shè)施支撐,。研究工作得到科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院,、上海市科學(xué)技術(shù)委員會的支持,，并獲得之江實驗室參與SKA區(qū)域中心中國節(jié)點的技術(shù)研發(fā)和國際聯(lián)測以及中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心在網(wǎng)絡(luò)方面的支持。SRC國際節(jié)點認證證書