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Datenmanagement von Genomdaten

Hochmoderne Speichertechnologie sichert sensible Genomdaten dauerhaft

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Wertvolle Genomdaten, lange Projektlaufzeiten

Die wegbereitende Spitzenforschung, die das SIB betreibt, bedeutet, dass Xenarios und sein Team in gewisser Weise die Datenhüter der auf lange Zeiträume angelegten Genomikprojekte sind. „In Bereichen wie der Krebsforschung und Immuntherapie erfassen wir von jedem Patienten große Mengen an sequenzierten Daten“, so Xenarios. „Wenn diese im Wochen- oder Monatsrhythmus zur Untersuchung erscheinen, benötigen die Wissenschaftler innerhalb kürzester Zeit exakten Zugriff auf alle Daten der vorherigen Tests. Um längerfristig Zehntausende Patienten unterstützen zu können, brauchen wir kosteneffektive Verfahren, um die genomischen Daten 20, 30 oder auch 40 Jahre vorhalten zu können – und so im Prinzip ein Bild des Patienten zu erstellen, das von vor seiner Geburt bis zu seinem Ableben reicht.”

Leistungsfähiger Speicher für Genomdaten im PB-Bereich

Vital-IT unterstützt seine Forschungsinfrastruktur mit Stornext Scale-Out Storage von Quantum. Vier separate Stornext-Systeme – fast 1 PB Primärspeicher und 4 PB an kosteneffizienten Tape-Archiven – bieten den Wissenschaftlern Hochgeschwindigkeitszugriff auf Sequenzierungs- und Analysedaten. Stornext unterstützt die hochperformante Verarbeitung von Genomdaten mittels IP over Infiniband. Der mehrstufige Ansatz sieht vor, dass aktive Daten für komplexe Analysen auf dem Primärspeicher vorgehalten und bei zunehmendem Alter automatisch in das langfristige Archiv verschoben werden. Über 600 Anwender greifen auf die sequenzierten Genomdaten zu – entweder lokal über das Netzwerk eines SIB-Rechenzentrums oder remote über eine CIFS-Schnittstelle.

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„Als wir vor acht Jahren begannen, uns nach einer geeigneten Lösung umzusehen, war Quantum Stornext das einzige Produkt, das uns für unsere Arbeit einen echten Mehrwert bot“, erläutert Xenarios. „Es waren keine Änderungen an der vorhandenen Infrastruktur erforderlich, und ein einziger Vollzeitmitarbeiter kann die gesamte Speicherinfrastruktur verwalten. Das bedeutet für uns einen riesigen Vorteil, denn so können wir sicher sein, unser Budget optimal im Sinne unserer Forscher einzusetzen.“ „Die Daten, die die Wissenschaftler erfassen und analysieren, liefern schon heute wichtige Antworten. Sie haben aber auch für die kommenden Monate oder Jahre ein immenses Potenzial, denn neue Analyseanwendungen sind dann möglicherweise in der Lage, aus denselben Rohsequenzen noch ganze andere Informationen abzuleiten“, so Fabbretti. „Stornext ermöglicht uns eine kosteneffektive langfristige Archivierung all unserer Projekte – unabhängig von ihrer voraussichtlichen Laufzeit.“

Direkte Verfügbarkeit der Forschungsdaten

Sobald die aktive Datenverarbeitung bei einem Forschungsprojekt abgeschlossen ist, verschiebt der SIB-Workflow die Dateien automatisch aus dem Primarspeicher in Quantum Stornext AEL-Tape-Archive. Die Forscher merken davon nichts. Selbst nachdem eine Datei ins Archiv verschoben wurde, wird sie ihnen im Dateisystem so angezeigt, als befände sie sich immer noch auf Disk. Und das IT-Team muss nicht mehr Berge von Anfragen auf Wiederherstellung archivierter Daten bearbeiten. Die Self-Service-Funktion stellt sicher, dass Wissenschaftler mühelos eigenständig auf archivierte Dateien zugreifen können, ohne dafür den IT-Support in Anspruch nehmen zu müssen.

„Wenn man Forschern die richtigen Tools an die Hand gibt, sind sie nicht mehr zu bremsen“, berichtet Xenarios. „Sie sequenzieren 1000 Personen und innerhalb weniger Monate sammeln sich 800 TB Daten an. Mit dem mehrstufigen Stornext Storage können wir Daten schnell einspeisen, sie rasch ins Archiv verschieben und dort bereithalten, damit die Bioinformatiker ihre Arbeit fortsetzen können.“

„Stornext gewährleistet nicht nur, dass wir Daten schnell erfassen können – es erlaubt uns auch eine automatische, kosteneffektive Archivierung, mit der wir unserer Rolle als Datenhüter gerecht werden“, führt Fabbretti aus. „Wir legen immer zwei Kopien der Dateien auf Tape ab, wobei wir eine im Archiv verfügbar halten und die andere extern aufbewahren, um bei einem eventuellen Hardwarefehler oder Standortausfall zusätzlich abgesichert zu sein.“

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