Caso práctico del Centro médico Langone de la Universidad de Nueva York

La instalación de computación de alto rendimiento del Centro de Computación Médica y Biocomputación de la Universidad de Nueva York (NYU) se fundó en 2009 para proporcionar capacidades computación de vanguardia a los investigadores del Centro Médico Langone de la NYU. La instalación permite a los investigadores de informática médica y bioinformática acelerar el descubrimiento y la innovación mediante el acceso a potencia informática, almacenamiento de datos, recursos de supercomputación y uso compartido de datos con colaboradores de todo el mundo.

El Dr. Stratos Efstathiadis, director técnico de la instalación de Informática de alto desempeño, describe las actividades principales de la instalación: "Nuestra instalación captura enormes cantidades de datos de secuenciadores, microscopios, escáneres de diapositivas, espectrómetros de masas y otros instrumentos de investigación de última generación. Debe almacenar, conservar, respaldar y habilitar el análisis de estos datos, y también proporcionar recursos que los científicos pueden utilizar para ejecutar simulaciones y generar modelos.

Estos trabajos de análisis y simulación a menudo tardan días, e incluso semanas, en ejecutarse. Por eso, aunque la instalación es una de las mayores de su clase para un centro médico, en ocasiones se necesitan más recursos informáticos para que los investigadores puedan analizar datos con mayor rapidez.

El tiempo que se tarda en analizar los datos no es tan problemático como el tiempo que se tarda en transferirlos. Efstathiadis lo explica: "La transferencia de datos es un gran obstáculo; nuestros conjuntos de datos son extremadamente grandes y, a menudo, se tarda más en trasladar los datos que en generarlos. Dado que nuestros colaboradores están repartidos por todo el mundo, si no podemos trasladarlos, ellos no pueden utilizarlos".

La nube de AWS, combinada con Globus Online, un servicio de transferencia de archivos gratuito alojado y con tecnología de AWS, ofrece un método de confianza para transferir conjuntos de datos grandes a Amazon EC2. La solución puede trasladar archivos en paralelo a velocidades de hasta 50⁰megabytes por segundo. Efstathiadis añade: "Es similar a nuestras tasas de transferencia internas, ¡la velocidad no se reduce en absoluto!".

El Dr. Efstathiadis decidió usar AWS debido a la selección de instancias Amazon EC2, y porque los investigadores del centro ya estaban familiarizados con el servicio. "Además", añade Efstathiadis, "debido a que Globus Online facilita la transferencia de datos a Amazon EC2, es una forma atractiva de trasladar nuestros conjuntos de datos grandes al entorno de la nube, donde los investigadores pueden acceder y utilizarlos". Otras herramientas, como SCP, según Efstathiadis, "tardan demasiado o están bloqueadas por firewalls institucionales, lo que limita el tipo de herramientas que podemos usar. Globus Online implica un desempeño mejorado sin renunciar a la utilidad".

La instalación también utiliza Amazon S3 para el almacenamiento de datos. El Dr. Efstathiadis lo explica: "Globus Online facilita el traslado de datos del almacenamiento local al almacenamiento de Amazon S3 mediante la implementación de una imagen de servidor, la instalación de un punto de enlace de Globus Online y el traslado de los datos hacia allí".

Mediante el uso de la nube, la instalación de HPC expandió el conjunto de servicios que puede ofrecer a los investigadores de la NYU, que ahora pueden acceder a los recursos que necesitan, cuando los necesitan. La nube también ayuda a los investigadores a colaborar; mediante el uso de Amazon S3, comparten con facilidad sus hallazgos y conjuntos de datos con investigadores de todo el mundo.

Compartir datos es un componente importante. Efstathiadis afirma: "Nuestros investigadores tienen muchos colaboradores en otros sitios. Al cargar datos en Amazon S3, los investigadores de otras ubicaciones pueden acceder a ellos para utilizarlos personalmente. Por eso, con esta solución los investigadores de la NYU aceleran sus propias canalizaciones de análisis y también ayudan a otros investigadores a hacer lo mismo".

La instalación de HPC del Centro de informática médica y bioinformática de la NYU busca constantemente formas de facilitar y reducir el costo de llevar a cabo investigaciones. El uso de la nube ayuda a la instalación a acercarse a su objetivo de contar con recursos informáticos escalables más allá de los límites de lo que cualquier instalación local independiente podría proporcionar.