实验室linux生物信息服务器搭建CentOS7

实验室服务器搭建CentOS7

更多内容可观看视频课程：实验室linux生信分析平台搭建

linux中安装使用docker： https://www.omicsclass.com/article/1181


1.计算机硬件选择


1.1 根据工作环境与预算选择：

土豪实验室：预算充足且有专门的机房，建议选择刀片式服务器，可扩展性强，可组成服务器集群，性能强大:

下图左边为机柜，右图为其中一台刀片服务器（本质是一台电脑），机柜可存放很多台机器组成集群。机架式服务器发热量大，噪音也大，一般放置在专门的密闭的并且24小时吹着空调的机房里。

attachments-2020-02-8avNpKQe5e536e9b72733.png小型实验室： 预算不足且没有专门的机房，建议选择塔式服务器，有一定扩展性，不可组成服务器集群，性能一般 适合1-20人实验室:

attachments-2020-02-vL4cTvuy5e537077735d1.png

1.2 服务器硬件选择注意事项

服务器硬件选择，服务器作为大型数据分析工具，虽然本质上也是一台电脑，但是，对数据分析的效率以及数据存储安全性的要求非常高。因此，我们服务器电脑上的硬件（CPU，内存，硬盘等等）与普通电脑上的硬件还是有区别的：也就是要求性能更好更稳定，自然价格也就更贵一些。例如，一块普通的4T硬盘与一块4T的服务器硬盘价格就相差3倍以上：

attachments-2020-02-oltnt7T25e562cb8e57fd.png

由于服务器24小时开机且高强度不间断运行，硬件一旦崩溃，宝贵的数据一旦丢失，后果不堪设想，因此，硬件部分按需购买，切记不可图便宜买质量差的。


1.3 服务器硬件说明

由于小型实验室较多，这里主要介绍一下这种可放在实验室的塔式服务器。 下图标红的地方需要我们关注的三大硬件：

  1. CPU：服务器一般双路可插两颗CPU，一般满装。
  2. 内存：有16个插槽，如果一根内存16G乘以16=256G （满插）。可根据预算以及单根内存大小选择内存单根容量，但要保持规格一致。预算不够可以后期升级加装。
  3. 存储：硬盘尽量多加，存储是一个无底洞，你永远不知道自己有多少数据要装。以下推荐的机箱有8个硬盘位且在机箱前面方便拔插，为了保证数据安全，一定要做RAID且建议选择RAID5，如果其中一块硬盘损坏可以及时更换而不损坏数据；更多RAID阵列存储见：https://zh.wikipedia.org/wiki/RAID


attachments-2020-02-COL0FIsG5e5374e7e4282.png

其他硬件：键盘，鼠标，显示器，这些可买可不买，因为，这些硬件服务器装机的时候会用一下，工作的时候我们都是用自己的笔记本电脑远程登录服务器，以后就用不上了，可拿实验室其他台式机的键盘鼠标借用一下就好；再一个，服务器 一般不用买显卡，除非你要做图像处理。


2.linux操作系统选择与安装

集群服务器建议选择：http://www.rocksclusters.org/

小型塔式服务器选择：


attachments-2020-02-VmqQ08cr5e575a67ee391.png


海量的高通量测序数据，windows是处理不了的。因此果断选择linux服务器，开源免费而且生物数据分析软件也免费。这里选择CentOS版本的linux作为服务器的操作系统。 Ubuntu系统适合安装到个人电脑中。 下载地址：https://wiki.centos.org/Download

attachments-2020-02-PPlpS5Ai5e55326ce7746.png

中国的镜像地址下载更多版本：

Alibaba Cloud Computing http://mirrors.aliyun.com/centos/
Beijing Institute of Technology http://mirror.bit.edu.cn/centos/
ChongQing University http://mirrors.cqu.edu.cn/CentOS/
CN99 Corp. http://mirrors.cn99.com/centos/
Dalian Neusoft University of Information http://mirrors.neusoft.edu.cn/centos/
HUAWEI CLOUD http://mirrors.huaweicloud.com/centos/
Lanzhou University Open Source Society http://mirror.lzu.edu.cn/centos/
Nanjing University http://mirrors.nju.edu.cn/centos/
NetEase http://mirrors.163.com/centos/
Shanghai Jiao Tong University http://ftp.sjtu.edu.cn/centos/
SysKiller Dev http://ap.stykers.moe/centos/
Tsinghua University http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/
University of Science and Tech of China http://mirrors.ustc.edu.cn/centos/
Zhejiang University http://mirrors.zju.edu.cn/centos/


清华的镜像地址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/7.9.2009/isos/x86_64/ 

attachments-2022-09-UHVx3vBN633389e5e8062.png


由于centos7/8 已经停止更新了，对于最新的硬件环境可能遇到安装系统失败的情况；  
建议安装centos 的替代版本rocky  ： https://rockylinux.org/download 


attachments-2022-09-Nv0UxeXS63340b59e7964.png

如果遇到boot 错误 找不到U盘：

attachments-2022-09-nngWaYOU633411d6e7604.png

3.操作系统的安装

对于服务器硬件，一般我们买回来之后，组装就可以了。买整机的话，选好配置直接就可以用，只是需要安装系统就可以。

U盘安装linux：https://www.omicsclass.com/article/1176


虚拟机中练习安装centos linux操作系统：

attachments-2020-02-fbpBq3Ok5e57574a5b845.png

vbox下载地址：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

VMware下载地址：https://www.vmware.com/products/workstation-pro/workstation-pro-evaluation.html

vbox创建虚拟机参考：https://www.omicsclass.com/article/1179


3.1磁盘分区

安装系统第一个要考虑的就是磁盘分区规划：

linux系统中的分区建议

一般来说，在linux系统中都有最少两个挂载点，分别是/ (根目录)及 swap（交换分区），其中，/ 是必须的； /boot 分区也最好单独分区


建议挂载的几大目录：

/-------根目录，唯一必须挂载的目录。不要有任何的犹豫，选一个分区，挂载它！（在绝大多数情况下  有10G的容量应该是够用了。当然了，很多东西都是多多益善的）

swap----交换分区，可能不是必须的，不过按照传统，并且照顾到您的安全感，还是挂载它吧。它的容量  只要约等于您的物理内存就可以了，如果超过了您物理内存两倍的容量，那绝对是一种浪费。

/home---这是您的家目录，通常您自己创建的文件，都保存在这里，您最好给它分配一个分区

/usr----应用程序目录。大部分的软件都安装在这里，如果您计划安装许多软件，建议也给它分配一个分区

/var----如果您要作一些服务器方面的应用，可以考虑给它分配一个较大的分区

/boot---最好挂载它，如果挂载，将它挂载在硬盘的第一个分区，应该比较稳妥。一般来说，挂载的分区只要100M大小就足够了


更多详细分区与磁盘管理  ： https://www.omicsclass.com/article/1173


3.2网络配置

配置主机网络固定IP，避免重启IP更改：

[root@centos7 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3   


TYPE=Ethernet
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33   #网卡名
UUID=50eff37c-72b4-407a-a3ee-9ef8ca746b95
DEVICE=ens33

BOOTPROTO=static     # 等号后面写：dhcp 表示动态获取IP地址，  static 表示静态IP，none表示不指定，就是静态。
ONBOOT=yes  
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114  
NETMASK=255.255.255.0
IPADDR=192.168.1.222 
PREFIX=24    #设置子网掩码长度
USERCTL=no   #不允许非root用户控制该设备
GATEWAY=192.168.1.1   #设置默认网关

IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_PRIVACY=no


参数说明：

DEVICE：此配置文件应用到的设备

HWADDR：对应的设备的MAC地址

BOOTPROTO：激活此设备时使用的地址配置协议，常用的dhcp, static, none

NM_CONTROLLED： NM是NetworkManager的简写，此网卡是否接受NM控制；建议CentOS6为“no”

ONBOOT：在系统引导时是否激活此设备

TYPE：接口类型；常见有的Ethernet, Bridge

UUID：设备的惟一标识

IPADDR：指明IP地址

NETMASK：子网掩码

GATEWAY: 默认网关

DNS1：第一个DNS服务器指向

DNS2：第二个DNS服务器指向

USERCTL：普通用户是否可控制此设备

IPV4_FAILURE_FATAL 如果为yes，则ipv4配置失败禁用设备

示例操作：

[root@omicsclass ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3
[root@omicsclass ~]# cat  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3
TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="enp0s3"
UUID="8d6268d3-d137-44f7-9dc1-e1dbff0ec65e"
DEVICE="enp0s3"


[root@omicsclass ~]# ifconfig 
enp0s3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.105  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 fe80::2960:8190:b21:1917  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:43:71:87  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 150293  bytes 223421910 (213.0 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 54031  bytes 4298123 (4.0 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 48  bytes 4080 (3.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 48  bytes 4080 (3.9 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:35:8b:d8  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
[root@omicsclass ~]# systemctl restart network   #重启网卡生效  
Restarting network (via systemctl):                        [  OK  ]
[root@omicsclass ~]# ifconfig 
enp0s3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
       inet 192.168.1.222  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 fe80::2960:8190:b21:1917  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:43:71:87  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 164846  bytes 245025398 (233.6 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 59243  bytes 4732419 (4.5 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 88  bytes 7344 (7.1 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 88  bytes 7344 (7.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:35:8b:d8  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0



3.3用户管理

Linux系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何一个要使用系统资源的用户，都必须首先向系统管理员申请一个账号，然后以这个账号的身份进入系统。

用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪，并控制他们对系统资源的访问；另一方面也可以帮助用户组织文件，并为用户提供安全性保护。

每个用户账号都拥有一个唯一的用户名和各自的密码。

用户在登录时键入正确的用户名和密码后，就能够进入系统和自己的主目录。

实现用户账号的管理，要完成的工作主要有如下几个方面：

  1. 用户账号的添加、删除。
  2. 用户密码的管理。
  3. 用户组的管理。


更多用户管理命令及详解见：https://www.omicsclass.com/article/1172


更多生物信息课程：

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7. 医学相关数据挖掘课程，不用做实验也能发文章：TCGA-差异基因分析、GEO芯片数据挖掘、 GEO芯片数据不同平台标准化 、GSEA富集分析课程、TCGA临床数据生存分析、TCGA-转录因子分析、TCGA-ceRNA调控网络分析

8.其他，二代测序转录组数据自主分析、NCBI数据上传、二代fastq测序数据解读、

9.全部课程可点击：组学大讲堂视频课程

  • 发表于 2020-02-22 11:03
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  • 分类：linux

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