摘要：随着CentOS停更，用户无法获得安全补丁和漏洞修复，导致系统安全风险大幅增加、稳定性下降。对于依赖特定软件环境的高校及科研机构，还可能出现系统与应用软件兼容性问题，影响科研项目进度并增加额外适配成本。
随着CentOS停更，用户无法获得安全补丁和漏洞修复，导致系统安全风险大幅增加、稳定性下降。对于依赖特定软件环境的高校及科研机构，还可能出现系统与应用软件兼容性问题，影响科研项目进度并增加额外适配成本。
面对这一问题，厦门高校创新实验室（简称实验室）将OS迁移至龙蜥商业版服务器操作系统元脑KOS V5.8，方便用户使用各类业务软件，促进AI+Science科研创新进程。KOS团队通过提供定制化镜像，预置Lustre、Slurm等科学计算场景软件包，快速适配支持120+科学计算应用软件，同时研制配套集群部署脚本，实现了7天高效迁移300台节点。
软硬件环境复杂，操作系统迁移面临挑战
作为国内领先的能源材料领域“科技加速器”与“产业发动机”，实验室面向先进材料、氢能、半导体、未来显示技术等7大领域方向，打造支撑AI for Science科研新范式的智算平台。硬件方面配置了数百个异构计算节点，多个胖节点及管理节点，为大规模科学计算、模拟仿真、数据处理和分析存储等需求提供了有力的支撑；软件方面，为了支撑能源、信息、制造等领域科研项目，智算平台部署120+款多学科、跨单位交叉业务软件，并且需要不断进行软件升级，以满足日益增长的计算需求。
此前，中心全套业务系统运行在CentOS 7.5之上，随着CentOS 7停更，导致一些业务软件无法使用，并且系统存在安全隐患，迫切需要对原有操作系统进行迁移。面对如此庞大复杂的系统环境，操作系统迁移可谓是一项挑战 。
首先，新系统需要与原有软硬件环境兼容适配，确保业务系统在迁移后能够稳定运行。在实验室中存在大量应用软件，如有限元素法软件abaqus、经典分子动力学模拟软件Lammps、分子动力学模拟程序包GROMACS、DFT计算和分子动力学模拟软件CP2K等，新操作系统要适配上述业务软件，保障运行可靠性与稳定性。
其次，操作系统迁移要尽量减少对现有业务影响，这就意味着迁移工作必须迅速高效。实验室服务于厦门市及福建省众多高校、科研机构与企业的重大课题与产学研合作项目，操作系统切换需要尽可能地平滑稳定、用户无感知，避免影响当前集群的对外服务能力。
最后，为了应对高速增长的大规模科学计算需求，实验室需要在操作系统切换过程中，对现有IB卡驱动、Slurm版本及关键部件驱动进行同步优化升级，新操作系统要能够支持最新驱动版本。
“三步走”实现7天迁移300节点，树立行业典范
浪潮信息为实验室量身定制了从CentOS到KOS的迁移方案，摸排用户环境的硬件配置、软件环境、数据规模等，充分评估迁移可行性并识别风险，通过“三步走”稳健推进，实现操作系统平滑迁移。
从CentOS到KOS迁移方案
■ 首先，计算节点与管理节点兼容性测试。KOS团队在计算节点集群中剥离出部分节点，验证计算节点更换KOS后能够正常访问、调用存储节点上的业务软件；同时选取与管理节点配置一致的机器，作为新集群的管理节点，部署集群管理业务、进行兼容性测试。
■ 其次，管理节点数据迁移。KOS团队利用剥离出来的机器搭建新集群，并将旧集群管理节点数据迁移到新集群中。此时新旧集群并存，旧集群对外提供服务，新集群进行业务测试。
■ 最后，计算节点分批升级。新集群测试完成后，KOS团队根据当前用户任务情况，分批次添加计算节点，直到新集群中的计算节点占到总集群的60%（剩余40%继续在旧集群中提供服务），且用户作业不受影响，则启用新集群对外提供服务，同时停止旧集群。最后，剩余40%计算节点加入新集群，完成全部升级。
“三步走”替换示意图
此次升级，不仅解决了 CentOS 停更所带来的生态缺失、业务中断隐患，也为用户带来了更佳体验。
兼容更优：KOS高度兼容实验室异构化硬件平台，以及全部存储软件与应用软件，确保了用户操作习惯无缝衔接，同时针对计算节点、管理节点及业务软件进行全面的版本优化升级，为用户提供更加流畅、高效的科研环境。目前KOS已与1200款硬件板卡、250款服务器整机、400款数据库及中间件实现兼容适配。
效率更高：KOS进行了定制化镜像开发，将GPU驱动、IB卡驱动、Lustre客户端、Slurm、OpenLDAP等核心软件升级为最优版本并集成到镜像中，以“开箱即用”的模式完成升级替换。
丝滑无感：迁移过程采取了“小步快跑”策略，通过细致入微的集群业务摸排评估，以及小批量节点迁移、测试、验证，确保CentOS平滑稳定迁移至KOS，全过程风险可控，在最短的空窗期内完成新旧集群服务交割，用户无感知持续进行科研工作。
实验室负责人表示：“在CentOS停止维护的紧迫形势下，KOS为我们提供了及时且高效的解决方案。KOS的稳定、可靠与高度兼容性，让用户可以更简单便利地编译和安装大部分最新版本的计算软件，无需再应对各种版本过低导致的兼容问题。对于有兴趣追求性能或者探索新特性的用户，也有诸如XPMEM等新功能可供使用。有了KOS的帮助，让我们对未来的科研创新充满信心。”
来源：科技星辰琼海
