БиоСЛАКС

БиоСЛАКС
	Различные биологические приложения, работающие на BioSLAX
Разработчик	Национальный университет Сингапура ; Центр Биоинформатики (Ресурс) ; Марк Сильва ; Лим Куан Сьонг ; Тан Тин Ви
Семейство ОС	Linux ( Unix-подобный )
Рабочее состояние	Текущий
Исходная модель	Открытый исходный код
Последний выпуск	версия 7.5 / 5 февраля 2009 г .; 15 лет назад
ядра Тип	Монолитное ядро
Лицензия	Различный
Официальный сайт	www.bioslax.com

BioSLAX — это Live CD / Live DVD / Live USB, включающий набор из более чем 300 биоинформатических инструментов и наборов приложений. Он был выпущен Отделом биоинформатических ресурсов Института наук о жизни (LSI) Национального университета Сингапура (NUS) и может загружаться с любого ПК, который поддерживает загрузку с CD/DVD или USB и запускает сжатую Slackware версию Linux. Операционная система (ОС), также известная как Slax . Slax был создан Томашем Матеичеком в Чехии с использованием Linux Live Scripts, который он также разработал. Производное BioSLAX было создано Марком Де Сильвой, Лимом Куан Сионгом и Тан Тин Ви.

BioSLAX был впервые включен в учебную программу NUS по наукам о жизни в апреле 2006 года.

История

В январе 2003 года APBioNet получила исследовательский грант от Программы паназиатских сетей (PAN) IDRC (Канада) на создание APBioBox из широко используемых биоинформатических приложений и пакетов с программным обеспечением для грид-вычислений в рамках своих усилий по созданию APBioGrid. В качестве платформы была выбрана вездесущая на тот момент Redhat Linux. В марте того же года APBioNet запустила схему отраслевого партнерства (AIPS) и стала партнером Sun Microsystems для создания BioBox для платформы Solaris. Шесть месяцев спустя бета-версии APBioBox и биобокса Sun, теперь называемого Bio-Cluster Grid, были выпущены для бета-тестирования среди избранных сторон. Пакеты включали Globus Grid Toolkit версии 2.0 и Sun Grid Engine соответственно. ^[1]

4 декабря 2003 года пакеты программного обеспечения биобокса, теперь называемые APBioBox (Redhat Linux) и BioCluster Grid (Sun Solaris), прошли полевые испытания на семинаре по биоинформатике, который проводился в Институте передовой науки и технологий (ASTI), Департамент науки и технологий ( DOST), Филиппины по случаю 70-летия Национального исследовательского совета Филиппин (NRCP). Десять компьютеров Pentium и пара серверов Sun были успешно подключены к APBioGrid. Этот семинар и протестированное программное обеспечение спонсировались Sun Microsystems и частично финансировались IDRC.

В июле 2004 года доктор Дерек Кионг представил Knoppix как стабильную, мощную и компактную платформу Unix (на базе Debian) профессору Тан Тин Ви на семинаре, организованном Институтом системных наук (ISS) НУС. К сентябрю 2004 года с помощью г-на Онг Гуан Сина нам удалось создать обновленный шаблон Knoppix, встроив программное обеспечение в APBioBox и полезные приложения в прототип APBioKnoppix в качестве проекта для практического курса модуля LSM2104 кафедры биохимии НУК. . ^[2] Впоследствии он был обновлен на основе Knoppix 4.02 и выпущен как APBioKnoppix2. ^[3] Хотя APBioKnoppix широко использовался, выяснилось, что его нелегко расширить. Все приложения должны были быть установлены до ремастеринга, и это делало распространение крайне негибким.

В июне 2005 года г-н Марк Де Сильва из отдела ресурсов биоинформатики Института наук о жизни (LSI) предложил использовать Slax в качестве основы для нового живого компакт-диска на биологической основе из-за его модульной системы, которая фактически позволяла использовать ту же основу. используемую систему, а также различные инструменты или изменения, которые можно легко включать поверх базы путем добавления отдельных модулей со всеми файлами приложения или изменениями. Это избавило от необходимости переделывать всю систему каждый раз при появлении нового программного обеспечения или изменений, как это было в случае с Knoppix.

К апрелю 2006 года была выпущена первая версия BioSLAX в нескольких редакциях:

Стандартная пользовательская версия (530 МБ)
Версия для разработчиков (700 МБ)
Серверная версия (470 МБ)

Впоследствии BioSLAX использовался в модуле преподавания биоинформатики в НУС в рамках учебной программы по наукам о жизни, а также в нескольких мероприятиях, которые были организованы под эгидой Азиатско-Тихоокеанской сети биоинформатики (APBioNet). APBioNet является региональным филиалом Международного общества вычислительной биологии (ISCB). Индивидуальные версии были созданы для поддержки как NUS, так и APBioNet.

В августе 2007 года в сотрудничестве с APBioNet настроенная система BioSLAX была использована для создания Ресурсного узла биоинформатики Вьетнама в Bio-IBT, сервера ресурсов биоинформатики Института биотехнологии Вьетнамской академии наук и технологий, Ханой, Вьетнам. . Узел Bio-IBT предлагал:

BioMirrors репозиторий биологических баз данных
NCBI BLAST Зеркальный ресурс
Веб-доступ к приложениям EBI EMBOSS
Веб-доступ к множественному выравниванию последовательностей CLUSTALW
Веб-доступ к выравниванию множественных последовательностей T-Coffee
Веб-доступ к пакету филогенетических выводов PHYLIP.
Веб-доступ к пакету Sequence Manipulation Suite, SMS2

Пользователи с доступом к серверу по SSH также имели доступ ко многим другим биологическим и биологическим приложениям на основе командной строки.

Весь проект был реализован в сотрудничестве с 1-м семинаром ЮНЕСКО-IUBMB-FAOBMB-APBioNet по биоинформатике во Вьетнаме, проходившим 20–31 августа 2007 г. и являвшимся сопутствующим мероприятием 6-й Международной конференции по биоинформатике (InCoB) 2007 г. в Гонконге, Ханое и Наньше.

Некоторые версии BioSLAX, развернутые в международных организациях под управлением APBioNet, были оснащены небольшим инструментом, который позволял им сопоставлять свои IP-адреса с динамически создаваемым доменным именем apbionet.org, тем самым предоставляя каждой машине полное доменное имя (FQDN) и присутствие в Интернете. . ^{[ нужна ссылка ]}

Модульность

Поскольку Slax работал путем наложения «модулей приложений» поверх базовой ОС Linux, он сделал весь дистрибутив модульным. Дополнительная функциональность развертывания этих модулей даже во время работы системы сделала использование Slax еще более привлекательным. Включение «Менеджера модулей BioSLAX» на основе графического пользовательского интерфейса упростило процесс динамического добавления и удаления модулей.

Пользователи могли протестировать обновления программного обеспечения или новые версии и «откатиться» к предыдущим версиям, если захотят. Это было особенно эффективно, если SLAX/BioSLAX был установлен на записываемый носитель, например USB-накопитель.

Версии

На сегодняшний день существует две версии BioSLAX — BioSLAX 5.x на основе Slax 5 и BioSLAX 7.x на основе Slax 6. В то время как BioSLAX 5.x следовал номерам версий Slax 5, BioSLAX 7 принял новую нумерацию версий, которая на единицу выше, чем версия Slax, на которой она основана. Последние версии можно загрузить с веб-сайта BioSLAX. ^[4]

БиоСЛАКС 5.x

BioSLAX 5.x во многом был основан на версии Slax 5.1.8, на которой работали более ранние версии ядра Linux 2.6 и KDE 3.4 с Unionfs.

Редакции BioSLAX 5.x

Стандартная пользовательская версия

В этом выпуске используется графический интерфейс KDE X Window, он поставляется со всеми инструментами и наборами приложений, но не включает в себя ни инструменты компилятора, ни исходный код ядра Linux и заголовки. Это в основном подходит для пользователей, которым нужно использовать только наборы инструментов и приложений. Он имеет очень небольшой размер, что упрощает загрузку и особенно удобен для регионов, где пропускная способность Интернета является проблемой.

Версия для разработчиков

В этом выпуске используется графический интерфейс KDE X Window, он поставляется со всеми инструментами и наборами приложений, а также включает полный набор инструментов разработки и компиляции, а также исходный код и заголовки ядра Linux. Эта версия больше предназначена для опытных пользователей, которые, помимо использования различных инструментов и приложений, могут также захотеть компилировать новые приложения или создавать новые модули приложений для BioSLAX.

Серверная версия

Это издание не включает графический интерфейс X Window, инструменты компиляции, исходный код ядра Linux или заголовки ядра. В первую очередь он предназначен для использования в качестве удаленного сервера, где пользователям необходимо либо подключиться по SSH для использования приложений командной строки, либо подключиться к серверу через Интернет для доступа к доступным веб-порталам для популярных биологических приложений.

НУС ЛСМ издание

Это издание является изданием для разработчиков, адаптированным для использования в учебной программе NUS по медико-биологическим наукам для преподавания биоинформатики .

Таверна издание

Это издание является Developer Edition, которое включает TaveRNA . Проект TaveRNA направлен на предоставление языковых и программных инструментов, облегчающих использование рабочих процессов и технологий распределенных вычислений.

БиоСЛАКС 7.x

BioSLAX 7.x основан на Slax 6 и включает более поздние версии ядра Linux 2.6, KDE 3.5 и использует сжатие aufs и lzma. Самым большим изменением является использование этой версии в качестве клиента или сервера. Распространение также было перенесено с CD на DVD, что позволило добавить больше приложений, которые ранее не включались в версию 5.x из-за проблем с пространством. Возможность загрузки с USB-накопителя в формате FAT или EXT также была представлена в Slax 6, поэтому версии BioSLAX 7.x также имели эту функцию, эффективно обеспечивая постоянную обработку файлов, которые недоступны на CD/DVD, поскольку они не доступны (перезаписаны). ) записываемый.

БиоСЛАКС 8

Выпуск версий BioSLAX после 7.x был отложен из-за того, что разработчик базового дистрибутива (Slax) Томаш Матеичек отказался продвигать новую версию из-за семейных обязательств. Однако его основной причиной отказа от продвижения вперед было то, что он ждал, пока Squash FS и LZMA будут интегрированы в ядро Linux по умолчанию, вместо того, чтобы пользователям приходилось применять отдельные патчи. Начиная с ядра 2.6.38, интеграция была наконец завершена, и это побудило Томаша Матеичека рассмотреть новую версию Slax, что, следовательно, приведет к появлению новой версии BioSLAX в ближайшие месяцы. За его мыслями о новой версии Slax можно следить в его блоге. ^{[ нужно обновить? ]}

Функции

Стандартные инструменты

BioSLAX оснащен операционной системой Linux Slackware 12.1 с обновленными драйверами для различных сетевых адаптеров, включая поддержку большого количества беспроводных карт. Он также имеет множество полезных базовых инструментов и приложений, таких как:

Инструменты биоинформатики

Инструменты и приложения биоинформатики подразделяются на три основные категории.

Консольные приложения

ВЗРЫВ
ВзрывCL3
БиоВиноград
КласталВ
ЭМБОСС
Сплайсинг генов
МерцаниеХММ
ХММЕР
Модели
ПэмЛ
Филип
Праймер3
Язык программирования R и биокондуктор
Т-Кофе

Настольные приложения

ДЕЙСТВОВАТЬ
Артемида
ClustalX ( ClustalW на основе графического интерфейса )
JAligner
Джалвью
jEMBOSS (Java EMBOSS Suite)
Джмол
Нью-ДжейПлот
Пимол
ЧитатьSEQ
Древовидное представление
Века (машинное обучение)

Веб-приложения

Веб- взрыв
Веб КласталВ
Сеть Филиппа
Веб- Т-Кофе
wEMBOSS (веб- пакет EMBOSS )
Пакет управления последовательностями (SMS)

Установка на жесткий диск

Одной из наиболее интригующих особенностей дистрибутивов на основе Slax является то, насколько легко преобразовать живую ОС в полноценную систему Linux, установленную на жестком диске любого ПК и занимающую примерно 3,5 ГБ места.

Инструмент BioSLAX Installer, написанный с помощью набора инструментов KDE Kommander, позволяет пользователям легко преобразовать свою действующую ОС в полную установку Linux. Используя модули для настройки дистрибутива, а затем используя программу установки, пользователи могут быстро развернуть полностью установленные настроенные клиенты.

Планы на будущее

Обновления BioSLAX

BioSLAX будет обновляться по мере выпуска новых версий Slackware (или Slax). Наборы инструментов и приложений также будут отслеживаться на предмет существенных изменений и обновляться по мере необходимости. Некоторые инструменты могут быть удалены, чтобы освободить место для других инструментов, которые могут делать то же самое, но с дополнительной функциональностью и большей эффективностью. Рассматриваются новые веб-порталы, например, порталы ReadSeq, Primer3 и Genesplicer находятся в стадии разработки.

Развертывание сетки

Разработчики также рассматривали возможность интеграции различных платформ Grid-вычислений с BioSLAX. Поскольку BioSLAX можно сразу загрузить с любого CD/DVD/USB, его можно использовать в качестве быстро развертываемой операционной системы с поддержкой Grid. Одной из таких Grid-платформ была платформа Univa Grid. Используя агент Univa Grid MP , во время GridAsia 2009 в докладе, сделанном Таном Тином Ви, было показано, что агент, будучи модульным на BioSLAX, может использоваться для обеспечения работы Grid-машин из любого места в качестве подчиненных узлов на главном узле. расположены в другом месте, фактически создавая «глобальную сетку».

BioSLAX в облаке

В ходе проверки концепции разработчики успешно развернули BioSLAX в качестве экземпляров в пуле ресурсов, используя как VMWare, ESXi Citrix Xen так и гипервизоры . Их цель состояла в том, чтобы эффективно создать «облако BioSLAX», где студенты и сотрудники могут динамически создавать экземпляры любого количества серверов BioSLAX для исследований и образования (проводить практические лабораторные работы по биоинформатике, предлагая студентам подключаться к серверам через подходящие клиенты X Window , такие как X-Win32 , VNC). , Exceed и NoMachine NX) или развернуты таким образом, чтобы при использовании вместе с UD Grid MPAgent можно было использовать их для формирования кластера для обработки больших заданий.

Проверка концепции имела большой успех при развертывании для исследований и обучения в рамках учебной программы по медико-биологическим наукам в NUS, а в 2011 году несколько облачных экземпляров BioSLAX, как на серверах VMWare vSphere, так и на серверах Citrix Xen, были использованы в проекте APBioNet. , БиоДБ100. Внутренние элементы управления и автоматизация были созданы и реализованы с использованием различных API для vSphere и Xen г-ном Марком Де Сильвой.

В период с 2009 по 2010 год разработчики также вели переговоры с Amazon о развертывании аналогичных облачных образов BioSLAX на EC2 Amazon , надеясь перенести некоторые из своих исследовательских и образовательных машин на Amazon, сократив расходы на оборудование. Однако дискуссии провалились, когда стало ясно, что Amazon не собирается поддерживать полную аппаратную виртуализацию, необходимую для запуска образов BioSLAX в облаке. Фактически, поддержка только паравиртуализации — это позиция большинства коммерческих облачных провайдеров, использующих гипервизоры Citrix Xen. Пока образ мышления этих организаций не изменится, только частные облака с гипервизорами Citrix Xen, настроенными для полной аппаратной виртуализации, или облака VMWare vSphere будут единственными облаками, способными работать с BioSLAX.

Скриншоты

См. также

БиоЛинукс

Ссылки

Внешние ссылки

[1] «Азиатско-Тихоокеанская инициатива по биосетям» .

[2] «АПБиоКноппикс» .

[3] «APBioKnoppix2» .

[4] «BioSLAX — пакет LiveCD для биоинформатики» .

[1]

[2]

[3]

[4]