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华为云基因容器解决方案提供端到端的基因数据分析解决方案，为您提供秒级可伸缩的高可靠计算资源、数据管理、测序工具平台、流程定义能力、运行流程以及查看流程执行结果的能力

业务挑战

环境多样流程复现困难，急需标准化
基因数据分析由于生信流程纷繁复杂，软件多种多样，在确保运行环境的一致性及结果的严谨可重复性上存在困难，全球基因组学与健康联盟（GA4GH）已开始使用容器技术作为基因分析工具的标准

三代测序价值突出，但算力需求x100倍
随着测序成本呈现超摩尔定律的下降，测序需求与规模也指数级增长，对资源需求也随之暴涨，同时新兴的三代测序借助读长优势，可以很好的覆盖二代测序的不足，已成为重要技术趋势，但其对基础设施的算力要求，也是传统测序的百倍

环境与软件耦合，资源利用率低
基因分析普遍采用专用集群方式，存在测序环境与软件耦合、版本迭代困难和集群资源利用率低的问题，而容器技术具有轻量级、标准化、可重复的优势，已开始被EMBL和Broad Institute接纳作为标准Runtime

基因测序需精细化，导致管理成本高
基因测序项目逐步增加带来数据PB级快速增长，多项目之间敏感数据的读写分离控制越来越复杂，分析指定院点、批次样本、单流程所消耗资源费用等都已成为企业精细粒度管理和控制的痛点，企业基因测序管理成本高

解决方案场景

容器化测序
测序市场快速增长，测序环境的标准化的需求也开始变得强烈，根据EMBL和Broad Institute推荐的标准，测序企业可以基于标准全容器化的高性能计算架构，满足本地机房与公有云无缝对接，同时利用全容器化的生信分析平台帮助快速部署生信流程，提升测序分析效率和降低综合成本

- 基于Kubernetes标准平台，提供容器秒级并发能力
- Serverless模式，无需维护资源池；海量存储，随用随取
- 产品实现全部开源到KubeGene社区，无需担心云厂商锁定
- 弹性伸缩，可在流量突增时能快速弹性扩容，保障业务连续性和高稳定性
- 精细成本管理，异型规格容器，单样本出话单，按需按秒付费
- 拖拽交互式图形化流程设计器，所见即所得

Cromwell标准
Cromwell是 Broad Institute 开发的工作流管理系统，通过GCS提供的 Cromwell引擎，用户可以将标准WDL（Workflow Description Language） 描述的workflow 运行在全容器中，确保流程结果符合国际标准

- 基于容器技术提供秒级弹性伸缩能力，随时应对海量算力需求
- 按需按秒精确计费，提供细粒度话单，精确感知单个样本计算成本
- 支持WDL国际标准流程语法，确保基因分析过程可重复
- 支持Call Cache功能，根据上次执行结果，从失败处断点续执行
- OBSin，OBS out，输入输出文件，都通过OBS记录，最小化存储成本

SGE迁移上云
SGE，即分布式资源管理系统（Sun Grid Engine）是传统基因测序企业中最常见的资源分配调度引擎，业务上云过程面临流程迁移改造等困难；基因容器GCS提供基于云容器实例的SGE集群自动化管理能力，并在SGE的基础上做了优化整改，包括节点自动关机销毁、弹性扩容和用户管理等，简化SGE架构在云端使用时的问题

- 一键式增加、删除集群节点
- 根据集群任务规模，实现集群规模弹性扩缩容
- 根据单个任务规模，实现集群规格弹性扩容
- 自动管理共享存储，包括SFS，OBS，EVS自动挂载
- 用户管理，自动同步用户至所有集群节点
- 软件管理，提供多队列，多镜像版本独立控制功能

RAMPART病毒实时分析平台
传统试剂盒对检测环境有严格要求，无法满足疫情爆发时快速增长的疑似患者的排查、诊断需求，病毒基因组实时分析平台基于rampart实时读取分析病毒数据，提供web界面查看病毒分析的结果，可以覆盖病毒样本采集、病毒基因测序、数据传输、数据分析及展现全业务流程

- 便携：单人可携带，随时随地进行基因采样、测序
- 实时：数据经由5G网络实时上传，实时进行病毒分析
- 智能：检测病毒基因组突变，精准定位突变序列

解决方案架构

基因容器解决方案架构
基因容器依托华为云高速存储云服务，采用Serverless容器底座，提供基因数据分析领域各类场景下全容器化的解决方案，为加速基因数据分析，确保云上测序收益最大化提供保障

架构优势
易使用
● 多种主流第三方流程引擎，开箱即用●  图形化流程设计器，所见即所得●  全自动SGE集群管理，无缝迁移上云●  容器化Cromwell引擎、支持WDL语法

省成本

●  硬件卸载，确保资源100%投入业务生产●  按需按秒计费、急速弹性并发能力●  容器规格灵活配比，精细粒度话单管理

免运维

●  采用Serverless模式，无需关心集群资源管理●  全容器技术，解除软件和环境的依赖●  支持标准引擎+标准语法，任意环境可复现

方案优势

开源无锁定，分钟级上线标准测序业务
基于标准K8s容器集群，分钟级快速复制标准化容器测序环境；基因容器解决方案已开源至KubeGene项目，与社区共同构建测序生态，支持Deepvariant、Cromwell、RAMPART等第三方标准测序分析引擎，支持插件机制，测序场景更全面

鲲鹏算力，30s可扩8千核
基因容器提供Docker应用的秒级弹性伸缩能力，在流量突增时能快速弹性扩容，保障业务的连续性和高稳定性；独家提供华为云鲲鹏容器能力，支持按性能、时间、周期的弹性伸缩策略，可以自由组合策略以应变业务峰值突发变化

Serverless无服务模式，运维简单
Serverless模式，无需维护资源池，使用华为云整个计算资源做为基础，保证资源充足；为生物测序行业量身定做的流程语法，更贴近您的业务场景；轻量级容器技术，一次构建，任意处运行，摆脱软件和环境的绑定，图形化流程设计，所见即所得

精细管理，单流程成本直降30%
支持环境与数据权限隔离，并支持IAM子用户授权，支持单样本输出细粒度账单，方便对成本消耗进行细粒度的管理；提供流程可视化热力图，支持用户观测基因分析流程内部详情，包括分析流程步骤资源使用情况、失败次数，流程执行进度等各维度信息

相关方案

基因测序解决方案
“十三五”规划中明确提出将精准医疗列为战略性新兴产业，基因测序作为精准医疗的重要组成部分，在业务流程中需针对海量的基因组学数据进行计算、存储和大数据分析等工作，华为云面向客户打造高效、敏捷和智能的一站式基因测序解决方案，助力行业快速进入“基因+云”时代

医联体解决方案
依据《国务院办公厅关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》，2020年落实分级诊疗制度。华为云联合合作伙伴以推动区域内医疗机构协同合作、共建共管为目标，为各级医疗机构提供高性能、高可靠、快速部署的、简便安全的医联体解决方案

高性能计算解决方案
高性能计算云解决方案（HPC Cloud）是一种高效、可靠、灵活、安全的计算服务，能够为工业设计仿真、数字建模模拟、海量数据处理等场景提供卓越的计算服务，帮助客户降低TCO，缩短产品上市周期， 提升企业产品竞争力

客户案例

武汉希望组
利用三代测序优势，并采用5G传输、华为云基因容器作为分析引擎和算力资源池，构建全流程的病毒基因组实时分析平台，适合在大范围内同时开展疫情的检测工作

上海生科院
VIC（Virus Identification Cloud）得到华为云容器平台强大计算能力的支持，可提供高通量多样本并行云端分析能力，助力临床诊断，还可监测病毒变异趋势

安智因
利用全容器技术，可做到对指定步骤资源做精确控制，使得全流程资源利用率大幅提升，更好的聚焦业务研发，降低基础设施管理成本

华大基因
华为云利用基因容器技术,为华大基因提供云端基因测序解决方案,通过对常用的软件优化,更好的支撑DNA、RNA、液态活检等主流生物基因测序场景

金橡医学
依托基因容器强大的研发团队加技术支撑能力，联合打造的全容器基因测序解决方案，使得将有限的资金实现最大化利用，助力金橡医学在市场上占得先机

土豆数据
利用基因容器通用的容器流程编排能力+强大基础算力，结合云计算平台几乎无限的存储空间，以及5G网络的高带宽发布能力，极大提升遥感地理数据的处理效率

合作伙伴

上海生科院
中科院上海生科院拥有在生命健康和生物信息大数据领域长期积累的科研技术优势，结合双方优势，致力于实现生物医学跟人工智能、云计算高效有机结合，共同推动生物信息业务向大数据和AI转型及快速发展

北京希望组
专注于将生物信息学、基因组学和互联网前沿技术创新应用于基础生命科学研究和人类医学健康领域，致力于为全球科研及临床用户提供基因组学精准解决方案的产品和服务

中软国际
中软国际有限公司是行业领先的全球化软件与信息技术服务企业之一，在中国北京、西安、南京、深圳、上海、香港等28个城市及美国、日本、印度、马来西亚、新加坡等国的18个城市拥有分支机构，全球员工超过6万人

并行科技
并行科技是中国超算/人工智能行业软件服务的龙头企业，作为中国国家网格服务公司聚合中国各大超算中心的计算资源， 提供高性能计算和人工智能的超算公有云计算服务和混合云平台建设。