Diamond Light Source

Czołowe centrum badań naukowych, Diamond, oferuje swojemu szerokiemu gronu badaczy akademickich i pracującym na miejscu naukowcom dostęp do swojego synchrotonu za pomocą NoMachine.

O Organizacji

Ośrodek naukowy Diamond Light Source, zlokalizowany w South Oxfordshire, jest jednym z najbardziej zaawansowanych tego typu ośrodków na świecie. Diamond to spółka z ograniczoną odpowiedzialnością typu non-profit, finansowana jako spółka typu joint venture przez rząd Zjednoczonego Królestwa za pośrednictwem Rady ds. Nauki i Technologii (Science & Technology Facilities Council), we współpracy z fundacją Wellcome Trust.

Jako wiodący ośrodek badań naukowych, Diamond oferuje naukowcom dostęp do obiektów i wiedzy, które umożliwiają im przeprowadzanie eksperymentów niemożliwych do przeprowadzenia w zwykłym laboratorium, dzięki wysoce wyspecjalizowanej technologii. Linie eksperymentalne w synchrotronie przyciągają uwagę naukowców zarówno ze środowisk akademickich, jak i przemysłowych z całego świata, prowadzących eksperymenty we współpracy z personelem Diamond.

Badania przeprowadzone w obiektach Diamond okazały się pomocne dla naukowców z wszystkich dziedzin, od medycyny do konserwacji. Niezależnie od tego, czy chodzi o struktury nieznanego wirusa, czy też o fragmenty starożytnych wykopalisk archeologicznych, linie eksperymentalne Diamond umożliwiają naukowcom badanie ich próbek przy pomocy urządzenia 10 000 razy silniejszego od tradycyjnego mikroskopu.

Wyzwanie

Będąc jednym z najlepszych obiektów synchrotronowych świata, Diamond naturalnie przyciąga tysiące naukowców oraz badaczy z całego świata. Niezależnie od tego, czy eksperymenty mają charakter prywatny, czy też wspólny i publiczny, coraz częściej przeprowadzane są one w pełni za pośrednictwem zdalnego dostępu.

Zazwyczaj naukowcy potrzebują mieć dostęp do narzędzi do dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego oraz oprogramowania do krystalografii makromolekularnej działających głównie w oparciu o komputery z systemem Linux, aby zdalnie kontrolować eksperymenty, a także obserwować i pobierać ich wyniki. Linie eksperymentalne Krystalografii Makromolekularnej („Wioska Diamond MX”) obejmują niektóre z instrumentów działających za pośrednictwem zdalnego dostępu. Próbki mogą być dostarczane i dodawane przez wysoce wykwalifikowany personel obsługi technicznej w Diamond, a wysoce zautomatyzowane linie eksperymentalne umożliwiają gromadzenie danych z każdego miejsca na świecie, co eliminuje konieczność podróżowania całych zespołów. W wielu przypadkach eksperymenty mogą być prowadzone bez przerwy przez dłuższy czas.

Elastyczne rozwiązanie z zakresu dostarczania aplikacji było kluczowe dla wsparcia dużej grupy naukowców z całego świata, a także personelu lokalnego, uzyskujących dostęp do zasobów linii eksperymentalnych Diamond. Firma Diamond zmuszona była dostarczyć użytkownikom, którzy często prowadzą kilka eksperymentów w tym samym czasie, bezpieczny, międzyplatformowy dostęp do dedykowanego środowiska komputerowego, z możliwością wyświetlania ciężkich aplikacji graficznych przy dowolnym stanie sieci.

Biorąc pod uwagę liczbę dostępnych hostów oraz złożoność infrastruktury, niezbędne było zachowanie scentralizowanego dostępu z możliwością jego konfiguracji za pomocą profili i uprawnień użytkownika, aby zapewnić użytkownikom dostęp do odpowiedniej aplikacji na odpowiednim serwerze. Wymagane również było wsparcie RDP, aby umożliwić niektórym użytkownikom dostęp do licznych aplikacji Windows działających w oparciu o serwery Windows Terminal Servers.

Rozwiązanie

NoMachine Enterprise Terminal Server w. 8 stanowi kluczowy element w wybranym rozwiązaniu, zapewniając „ujednolicone drzwi wejściowe” do niezliczonej liczby hostów linii eksperymentalnych. Enterprise Terminal Server wraz klastrem nodów Enterprise Terminal Server Linux Node zapewniają scentralizowany dostęp do hostów „linii eksperymentalnych”, dzięki czemu użytkownicy mają możliwość zdalnej obsługi swoich eksperymentów prowadzonych w wirtualnych pulpitach Linux, a personel może wspierać użytkowników, którzy korzystają z tych stacji roboczych lokalnie. Użycie wbudowanych algorytmów równoważenia obciążenia NoMachine oraz profili gwarantuje, że użytkownicy prowadzący na bieżąco eksperymenty, użytkownicy którzy dokonali wcześniejszej rezerwacji czasu eksperymentu oraz pracownicy linii eksperymentalnej otrzymują dostęp do odpowiedniej stacji roboczej lub sesji o zrównoważonym obciążeniu na nodach Terminal Server Nodes.

Główny klaster zapewnia również kontrolowany dostęp do platform wizualizacyjnych użytkownikom, którzy potrzebują dedykowanych zasobów GPU w postaci sprzętu Nvidia RTX8000. Ma to zasadnicze znaczenie w przypadku technik takich jak rekonstrukcja tomograficzna.

Drugi klaster, przeznaczony wyłącznie dla personelu, z serwerem NoMachine Enterprise Terminal Server oraz nodami Enterprise Terminal Server Linux Node został wybrany, aby zapewnić ponad 250 pracownikom bezpieczny sposób prowadzenia zdalnej pomocy technicznej oraz analizy danych, jak również prac poza siedzibą, całkowicie niezależnych od eksperymentów zewnętrznych ekspertów.

Diamond wdraża również systemy Enterprise Cloud Server i Enterprise Desktop, aby zapewnić scentralizowany zdalny dostęp do najnowocześniejszych mikroskopów krioelektronowych, które wymagają środowiska sterowania Microsoft Windows. Uważa się, że jest to pierwszy raz, kiedy te potężne przyrządy zostały udostępnione jako zdalnie sterowane urządzenie użytkownika.

Rezultaty

NoMachine udowodnił, że jest skutecznym rozwiązaniem z zakresu zdalnego dostępu dla Diamond, zapewniając połączenie z kluczowymi narzędziami badawczymi w liniach eksperymentalnych synchrotronu oraz niestandardowym oprogramowaniem Diamond. Zdalny dostęp oraz robotyka umożliwiają naukowcom przesyłanie próbek, a następnie gromadzenie danych z dowolnego miejsca. Nie zachodzi potrzeba podróży, co pozwala na uczestniczenie w eksperymencie większej liczby osób. Diamond przesyła próbki, a naukowcy mogą podłączać się do Diamond i zdalnie kontrolować urządzenia. Dzięki funkcji udostępniania pulpitu w NoMachine użytkownicy mogą dzielić czas swojego eksperymentu z kolegami z dowolnego miejsca na świecie, skutecznie wykorzystując różnicę czasu.

Zaawansowane zestawy reguł pozwalają nam udostępniać różne zasoby różnym grupom użytkowników, niezależnie od tego, czy są to operacje zdalne, analiza danych, wizualizacja, czy po prostu standardowy pulpit Diamond. Specyficzne wymagania personelu, takie jak dostęp do podsystemów sterowania, można również bezpiecznie spełnić za pomocą grupowania nodów i zestawów reguł.

Administratorzy IT i personel pomocniczy linii eksperymentalnych może pomagać użytkownikom, łącząc się w trybie testowym z sesjami linii eksperymentalnej (lokalnymi lub zdalnymi) i zdalnie diagnozować problemy, których mogą doświadczać, lub prowadzić ich przez sekwencje zadań. Efektywne wykorzystanie profili umożliwia administratorom systemu kierowanie użytkowników do odpowiedniego nodu NoMachine zgodnie z wymaganą aplikacją, utrzymując jednocześnie równomierne obciążenie.

Greg Matthews, Menedżer Operacyjny ds. Obliczeń Naukowych, powiedział: „Zapewniając pełne doświadczenie pulpitu, NoMachine pozwala na przeprowadzanie zaawansowanych eksperymentów całkowicie zdalnie, co otwiera drzwi do prowadzenia badań naukowych, których realizacja w inny sposób mogłaby być niemożliwa”.