英国气象局创立于 1854 年,总部位于英格兰埃克塞特,是全球领先的天气和气候服务提供商。作为商务、能源和产业战略部的下属机构之一,英国气象局致力于为各种行业提供支持,包括能源生产、水资源分配和运输,主要专注于航空、保险、零售、银行和环境领域。英国气象局每天会利用逾 2 亿次日常天气观测结果、一个高级大气模型和一台高性能超级计算机创建数百万个定制化的预测报告和简报。
早期预警有助于降低风险
“天气对于人们的工作和生活而言十分重要。及时对不利的天气状况进行预警,对于国民经济和基础设施都具有较大影响,”英国气象局企业 IT 架构师 Richard Lawrence 说。“作为英国的国家气象服务提供商,我们的职责是全天候、及时地提供天气预警。”
英国气象局技术执行总监 Graham Mallin 继续说道:“紧急服务需要知道可能会发生的事情,其时间、地点和严重程度如何。即使是几分钟的时间,也会对风险的应对产生很大影响,这反过来又会对人们的生活和自然环境造成巨大影响。自 2011 年以来,英国气象局每年为英国经济节省逾 2.6 亿英镑。”
“我们拥有数百万客户,包括公众和负责航空和紧急计划的 1,000 多个专业团体。为了让我们的客户保持知情,我们的气象学家对天气进行了实时研究和分析,而且我们的信息系统对于我们所提供的服务是一项关键推动因素。”
“在我们的高性能计算 [HPC] 环境中,我们采用了一台巨大的超级计算机来助力我们的科学分析。在下层,借助高端 Linux 服务器和主机系统,我们可以将这些数据转化为我们的客户的产品和服务。***,我们可使用Web 和移动应用将信息交付给需要的人。”
在过去,英国气象局依靠基于 x86处理器的系统向客户交付天气预警信息,但随着气象信息需求的不断提升,导致平台的可管理性、可靠性和成本效益不断下滑。
“在英国东南部,即便是阳光明媚的冬日,也有可能在短时间内变成大雪纷飞;即便是短短的一个小时内,为数不多的用户也会产生 1,500 万条数据求,”Richard Lawrence 说。“为了继续履行我们尽快提供天气预警信息的职责,我们选用了一种新的服务器平台,来支持我们的数据传输系统。”
选择可靠的平台
为了实现其目标,英国气象局选择了两台 IBM LinuxONE 服务器,每台均具有运行 Red Hat Enterprise Linux 操作系统的 22 个内核。该组织与 IBM Premier Business Partner Computacenter Limited 紧密合作,共同部署了新的平台。
Richard Lawrence 解释道:“我们看到,LinuxONE 具有我们构建面向未来的平台所需的弹性和可靠性,能够为我们面向英国各地的数百万名客户提供数据,提供***支持。”
现在,英国气象局正在将关键数据库系统(包括 Oacle、PostgreSQL 和MongoDB 数据库以及 ApacheTomcat Web 服务和 ApacheActiveMQ 中间件技术)从 x86 系统迁移到 LinuxONE。
“我们最近一次迁移到 LinuxONE 的应用是我们的气象数据库。”Richard Lawrence 继续说道。“我们每天从英国和全球各地收集了约 2 亿次天气观测结果,然后本土应用会收集、处理、存储和重新发布这些观测结果。”
“为了将这些信息发送至我们的组织的适当部门或世界各地,我们采用了一种之前在非常复杂的 x86 环境中运行的信息交换系统。我们的气象数据库已经达到 50 PB,而且每天以 100TB 的速度增长。我们估计,我们的档案文件的规模到 2020 年将达到500 PB,因此我们的平台的可扩展性至关重要。如果我们必须继续在 x86平台上运行应用,就必须进行水平扩展才能满足高峰时段的需求。不过,向外扩展可能会引发负载争用问题,进而导致我们不得不对新的软件进行投资,以确保数据能够顺畅移动。”
“我们的信息交换系统是我们的业务核心,如果我们无法将正确的数据发送至正确的位置,一切都会失效。通过将系统迁移到 LinuxONE,我们获得了所需的可靠性和性能,而不会增加后端的成本或复杂性。此外,我们还在数周内完成了迁移流程 - 之前我们曾预计大约需要数月之久;如此一来,我们便可快速开始体验其效率优势。”
在任何天气条件下快速提供预警
借助位于其“***一英里”数据交付基础架构核心内的 IBM LinuxONE 服务器,英国气象局正在逐步实现随时随地根据需要向客户提供信息的目标。
“我们的 Web 服务在向客户提供数据方面日益重要,而且我们现在可以确保这些数据库正在具 有 弹性的LinuxONE 平台上运行。 ”Richard Lawrence 说。“即使在超大负载条件下,LinuxONE 也能确保照常运行,从而可向我们提供可靠的一致性能。
因此,我们相信自己可以持续提供客户所需的重要信息。”
通过将其数据系统整合至 IBM 平台,英国气象局节省了大量成本。
“我们看到,在未来十年内,开发人员必须认真思考如何让其核心应用尽可能高效运行的问题。 ”Graham Mallin 评论道。“我们对 LinuxONE进行的数据库整合非常成功,而且这已经带来了一些较大的回报。事实上,我们已经节省了实际上必须为新平台而支付的软件许可费用。”
“最重要的是,我们正在开发的 HPC功能预计最终将为英国经济带来可观的投资回报。通过启动相关项目,改善我们的可持续性以及对气候不断变化的适应性,我们预计在未来五年内,这些将会对英国产生约 20 亿英镑的投资回报,而我们的 LinuxONE平台将会发挥出非常重要的作用。”Richard Lawrence 补充道:“目前,我们只需 2.5 个全时员工当量便可满足 LinuxONE 环境的运营需求,这一数字要远远低于该平台上的应用数量。展望未来,我们的 LinuxONE 环境将成为我们很多核心应用的平台选择。
我们在 LinuxONE 平台上整合的应用越多,运营成本的降幅就会越大。而且,更重要的是,我们收获了企业级Linux 环境的弹性、稳健性和性能保证。”
现在,英国气象局将 LinuxONE 作为一种具成本效益的平台来推出新的销售驱动型产品。
“我们正在研究一个新的项目(名为“去耦器”),该项目旨在帮助人们快速创建创新性的数据驱动型产品。”Richard Lawrence 说。“为了实现这个目标,我们构建了一系列API,这些 API 能够帮助我们更好地治理和控制自己的气象数据和系统( 由 THREDDS Data Server 、Jenkins 、 Kubernetes 、 Puppet 、Chef、Juju 等各种开源技术提供支持)。
借助 LinuxONE,我们可以实施自己的开源战略,特别是随着平台上支持的开源工具越来越多,情况更是如此。由于 LinuxONE 的可扩展性非常强,因此我们可以直接满足对于THREDDS 的大量存储需求,而且我们估计该需求在两年内将发展为 60TB。”
Graham Mallin 总结道:“LinuxONE对于我们的信息系统环境非常重要,而且我们已经筹划了各种从该平台中获取更大价值的方法,如调查针对我们的开发人员社区部署 Docker 的可能性。我们对 LinuxONE 充满信心,而且我们也确信我们的数据传输系统非常可靠。”