NextFlow是一個用于簡化數(shù)據(jù)驅(qū)動計算流程的工具薪前，可以在各種計算環(huán)境中輕松部署润努。它采用了分布式計算和容器技術(shù)，實現(xiàn)了高度模塊化示括、可重復(fù)性和可擴展性铺浇。NextFlow的軟件架構(gòu)主要包括以下幾個部分：
- 用戶界面（前端）：NextFlow采用Web前端技術(shù)，為用戶提供友好的交互界面垛膝。用戶可以通過瀏覽器訪問Tower系統(tǒng) (tower.nf)鳍侣，輕松管理和監(jiān)控數(shù)據(jù)流程。
- 任務(wù)調(diào)度（后端）：NextFlow后端采用groovy編寫吼拥，具有高性能和靈活性倚聚，負責(zé)處理用戶請求、調(diào)度任務(wù)凿可、對接計算資源等功能惑折。Nextflow后端模塊以應(yīng)用程序庫的形式與業(yè)務(wù)程序共進程，無需獨立部署運行額外服務(wù)。
我們以一個實際案例來介紹NextFlow的使用方法唬复。假設(shè)我們需要對一組基因測序數(shù)據(jù)進行分析矗积，包括質(zhì)量控制、比對敞咧、變異檢測等步驟棘捣。
首先，我們需要編寫一個NextFlow腳本休建，定義數(shù)據(jù)流程和各個步驟乍恐。腳本中可以使用NextFlow的內(nèi)置操作符，如split测砂、map茵烈、join等，來描述數(shù)據(jù)處理過程砌些。
然后呜投，在NextFlow系統(tǒng)中創(chuàng)建一個新的流程，并上傳剛才編寫的腳本存璃。系統(tǒng)會自動解析腳本仑荐，生成可視化的流程圖。
接下來纵东，我們可以為流程配置輸入數(shù)據(jù)和計算資源粘招。例如，選擇一組FASTQ格式的測序數(shù)據(jù)作為輸入偎球，指定計算資源為一個擁有32核CPU和128GB內(nèi)存的節(jié)點洒扎。
最后，啟動流程并監(jiān)控運行狀態(tài)衰絮。NextFlow會自動調(diào)度任務(wù)袍冷，將各個步驟分發(fā)到計算資源上執(zhí)行。用戶可以實時查看任務(wù)日志猫牡，了解流程運行情況胡诗。
NextFlow具有高度靈活的計算資源管理能力，支持多種后端計算資源镊掖，如本地服務(wù)器、計算集群和云計算平臺褂痰。用戶可以根據(jù)實際需求選擇合適的資源類型亩进，并通過配置文件進行對接。
對于小規(guī)模的任務(wù)缩歪，用戶可以在本地服務(wù)器上直接運行NextFlow归薛。只需安裝NextFlow軟件，配置好環(huán)境變量即可。
對于大規(guī)模的任務(wù)主籍，用戶可以將NextFlow部署到計算集群上习贫。NextFlow支持多種調(diào)度系統(tǒng)，如Slurm千元、SGE苫昌、LSF等。用戶需要在配置文件中指定調(diào)度系統(tǒng)和相關(guān)參數(shù)幸海。
考慮到生信分析業(yè)務(wù)突發(fā)性的特點祟身，NextFlow還支持與公有云平臺對接，通過公有云的無限資源物独，實現(xiàn)算力靈活伸縮調(diào)配的目的袜硫。用戶可以在云平臺上創(chuàng)建虛擬機，并安裝NextFlow軟件挡篓。然后婉陷，在配置文件中指定云平臺的認證信息、資源類型等參數(shù)官研。以AWS為例秽澳，我們介紹一下NextFlow與公有云的對接方案：
Step 1：在AWS控制臺上創(chuàng)建一個EC2實例，并安裝NextFlow軟件阀参。
Step 2：創(chuàng)建一個S3存儲桶肝集，用于存放輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果。
Step 3：在NextFlow配置文件中蛛壳，指定AWS的認證信息（如Access Key和Secret Key）杏瞻、EC2實例類型、S3存儲桶等參數(shù)衙荐。
Step 4：運行NextFlow流程捞挥。系統(tǒng)會自動在AWS上創(chuàng)建計算資源，并將任務(wù)分發(fā)到相應(yīng)的實例上執(zhí)行忧吟。流程完成后砌函，結(jié)果會自動上傳到S3存儲桶。
NextFlow官方社區(qū)目前只支持了AWS（亞馬遜）和GCP（Google）云平臺的對接溜族。缺少對本土云的支持讹俊，對國內(nèi)用戶來講是一個較大的遺憾。另一方面煌抒，對于不熟悉云資源使用和管理的生物企業(yè)而言仍劈，在云上使用NextFlow所需的前期配置和日常運維也是一個相對高門檻的事情。
如何能夠?qū)extFlow在國內(nèi)本土公有云上用起來寡壮？是否可以簡化云資源運維贩疙、甚至免運維讹弯？下一期我們將對此著重講解，并為您介紹和對比幾款公有云方案这溅。
