IT資源優(yōu)化技術(shù)研究及其應用效果

張紅杰 楊德興 尹龍 林輝 趙玉梅 馬迅飛

摘? 要： 高性能計算已成為運行RTM逆時偏移、FWI全波形反演等復雜運算的有效手段。隨著"兩寬一高”等勘探技術(shù)的發(fā)展，野外采集的數(shù)據(jù)量越來越大，先進的勘探方法帶來更為復雜的計算，單套PC集群的軟硬件配置及較低的網(wǎng)絡帶寬，已不能滿足PB級項目的技術(shù)要求。文章分析了當前IT資源面臨的主要問題，提出PC集群、網(wǎng)絡架構(gòu)、I/O存儲等優(yōu)化技術(shù)新思路，在整體系統(tǒng)效率、I/O性能改善、交互速度提升等方面取得了好的效果。

關(guān)鍵詞： PC集群; I/O; 網(wǎng)絡; 交換機; MDS

中圖分類號：TP338.6? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2020）11-32-03

Abstract： HPC has become an effective method to run complex operations such as RTM （Renverse Time Migration） and FWI （Full Waveform Inversion）. With the development of exploration technologies such as "two wide and one height"， more and more data are collected in the field. Advanced exploration methods bring more complex calculation. The hardware and software configuration of a single set of PC cluster and the low network bandwidth cannot meet the technical requirements of the PB level projects. This paper analyzes the main problems faced by current IT resources， and proposes new ideas of optimization technologies such as PC cluster， network architecture and I/O storage， which have achieved good results in overall system efficiency， I/O performance improvement and interaction speed improvement.

Key words： PC cluster; I/O; network; switche; MDS

0 引言

計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，無論是服務器的計算性能，存儲的讀寫能力和容量，還是網(wǎng)絡帶寬和延遲，其技術(shù)指標都在急速增長，為石油勘探處理業(yè)務的快速發(fā)展提供了良好的計算環(huán)境。

近年來，隨著地震勘探精度的不斷提升和“兩寬一高”等勘探技術(shù)的應用，野外采集的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長。以前處理的單步數(shù)據(jù)體僅有幾十甚至上百TB，而目前的數(shù)據(jù)量已高達幾百或PB級，且RTM逆時偏移、FWI等新方法在處理業(yè)務上的應用，使其計算量成倍增長。

另外，甲方對數(shù)據(jù)處理周期的要求也將越來越短，因此，落后、低配置的高性能計算機，將不再適應地震數(shù)據(jù)處理的需要，而大規(guī)模購置高端的計算機資源，也會帶來巨大的投資成本。

1 IT資源問題分析

現(xiàn)代計算機是一種基于高速網(wǎng)絡、具備一定計算能力、圖形處理能力、I/O能力和存儲能力負載均衡的復雜系統(tǒng)，無論是單節(jié)點計算機能力還是網(wǎng)絡傳輸、I/O讀寫能力，任何一環(huán)出現(xiàn)問題，都將制約著整個系統(tǒng)的性能發(fā)揮。……