„Als Entwickler finde ich AWS äußerst praktisch. Bei unserer alten Entwicklungsumgebung mussten wir unsere Dienste stoppen, wenn Aktualisierungen erforderlich waren. Mit CodeCommit und ähnlichen Services auf AWS können Dienste jedoch aktualisiert werden, ohne sie zu stoppen. Darüber hinaus besteht eine Blockchain aus vielen Knoten. Bei unseren bestehenden Servern müsste man einen Server neu konfigurieren, wenn sich die Anzahl der Knoten erhöht. Aber mit AWS entfällt diese Arbeit, es ist wirklich sehr praktisch.“
Junseok Park Forscher, KAIST

Das Bio-Information System Laboratory (BISL) im Fachbereich Bio- und Gehirntechnik am KAIST ist ein Labor, das sich der Lehre und Erforschung von Konvergenztechnologie basierend auf Informatik und Biomedizin widmet. Zu den Forschungsschwerpunkten zählen hauptsächlich Bioinformatik, Medizininformatik und Datamining. BISL möchte mit technischer Forschung zu Bio-Datamining und System-Bioinformatik die erforderlichen Regeln für verschiedene biomedizinische Phänomene etablieren. KAIST-Professor Doheon Lee, Leiter des BISL, verfolgt die Forschungsschwerpunkte des Labors, seit er zum Direktor des staatlichen Forschungsprojekts Bio-Synergy Research Center (www.biosynergy.re.kr) ernannt wurde. Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung von neuen Technologien, bei denen IT und BT konvergieren, um mithilfe eines virtuellen menschlichen Körpers die auf mehrere Komponenten und Ziele gerichteten Wirkungsprinzipien von Lebens- und Arzneimitteln zu erforschen.

Das BISL führt aktuell im Rahmen des Challenge-Projekts eine kooperative Forschungsinitiative namens Collaborative Research for Us (CORUS; corus.kaist.edu) durch, um Wirkungskräfte im virtuellen menschlichen Körper zu verifizieren. CORUS wird als „Citizen Science“-Projekt unter der Beteiligung der Öffentlichkeit durchgeführt, welche die zur Forschung notwendigen Informationen bereitstellt und dafür über das Blockchain-Netzwerk mit Kryptowährung entlohnt wird. Bei diesem verschlüsselten Belohnungssystem müssen Sicherheit und Transaktionsintegrität stets gewahrt werden. Auch war es dem Labor aufgrund der eingeschränkten IT-Ressourcen nicht möglich, für die hohe Anzahl an teilnehmenden Bürgern eine benutzerfreundliche Plattform zu entwickeln. Daher benötigte das BISL eine Lösung, die von einer geringen Anzahl von Personen verwaltet werden und ein hohes Maß an Sicherheit wie auch Benutzerfreundlichkeit bieten kann.

Man entschloss sich, das Hauptaugenmerk auf die Forschungsarbeit zu legen, statt Ressourcen für die Konfiguration einer physischen Server- und Entwicklungsumgebung aufzuwenden. Um eine kosteneffektive Cloud-Lösung mit den geeigneten Sicherheits- und Verwaltungsfunktionen zu finden, sahen sich die KAIST-Mitarbeiter Cloud-Lösungen aus der ganzen Welt an. Am Ende entschied man sich für AWS, das sowohl für Endanwender wie auch für Entwickler leicht zugänglich ist. „Wir erkundigten uns bei mehreren weltweit aktiven Unternehmen, aber nur AWS sandte uns eine positive Antwort, in der uns Ideen und relevante technische Lösungen vorgestellt wurden“, sagt Junseok Park, Doktorand und Forscher im BISL im Fachbereich Bio- und Gehirntechnik. „Diese positive Antwort von AWS war einer der Gründe, die uns überzeugten. Außerdem ist AWS leicht für Endanwender zugänglich. Damit erfüllt es im Gegensatz zu anderen Lösungen, die nur für Entwickler geeignet sind, die Anforderungen unseres Projekts.“

Aktuell wird das CORUS-Projekt auf AWS betrieben. Der PostgreSQL-Server, Docker, und andere Komponenten wurden zum Amazon Relational Database Service (RDS) undAmazon Elastic Container Service (ECS) migriert. Zur sicheren Erstellung und Übertragung von Kryptowährungen wurde die Transaktionsintegrität durch Amazon Simple Queue Service (SQS), Amazon Simple Notification Service (SNS) und AWS Lambda sichergestellt. Aufgrund des hohen Sicherheits- und Verfügbarkeitsniveaus wird Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) als Daten-Repository verwendet. Amazon EMR wird zur Analyse großer Datenmengen verwendet. Amazon CloudWatch wird zur Überwachung des gesamten Systems genutzt, während mit Amazon EC2 Auto Scaling die Verfügbarkeit gewährleistet wird. AWS CodeCommit, AWS CodeDeploy und AWS CodePipeline werden zum Entwickeln, Speichern und Bereitstellen von Code verwendet.
Die Architektur von KAIST wird im folgenden Diagramm erläutert.

kaist-casestudy-kr

Forscher Junseok Park nennt eine weniger zeitaufwändige Infrastrukturverwaltung, einen stabileren Servicebetrieb und eine praktische Entwicklungsumgebung als Vorteile von AWS. Die Forscher wollten eine Lösung, mit der sie sich ganz auf ihre Forschung konzentrieren können, statt Zeit für die Serververwaltung und andere Aufgaben aufwenden zu müssen. „Als Entwickler finde ich AWS äußerst praktisch. Bei unserer alten Entwicklungsumgebung mussten wir unsere Dienste stoppen, wenn Aktualisierungen erforderlich waren. Mit CodeCommit und ähnlichen Services auf AWS können Dienste jedoch aktualisiert werden, ohne sie zu stoppen. Außerdem besteht die Datenspeicher-Blockchain von CORUS aus vielen Knoten. Bei unserem bestehenden Server müsste man einen Server neu konfigurieren, wenn sich die Anzahl der Knoten erhöht. Aber mit AWS entfällt diese Arbeit, es ist wirklich sehr praktisch“, sagt er.

Er geht von einem Anstieg der CORUS-Benutzer aus, und auch die Anzahl der Benutzerantworten wächst. „Wir gehen davon aus, dass die AWS-Lösung diese Herausforderung flexibel bewältigen und Benutzern weiterhin eine nahtlose Erfahrung bieten können wird. Wir planen die Konfiguration einer Plattform, mit der wir zehn- oder hunderttausende Datenpunkte gleichzeitig erfassen und analysieren können, und versprechen uns davon gute Ergebnisse“, sagt er.

 Weitere Informationen finden Sie unter: https://aws.amazon.com