石油行业HPC需求

在石油勘探中，像地震资料处理这类计算类数据密集型应用，传统上只能由超级计算机来满足。随着高性能计算技术的不断成熟，高性能计算(High Performance Computing Cluster)解决方案成为一个更理想的选择，原因在于它为获得所需的处理性能提供了一种更经济有效的方式。高性能计算机在石油工业中的应用非常广泛，主要表现在科学计算、数据处理、油藏模拟、勘探开发数据库建立等方面。

作为高性能运算应用的主要领域一石油地震数据处理系统是一个要求计算机系统运算性能、运行稳定性极高的计算环境，其原因在于石油行业中的数据处理非常困难和庞杂。以最为直接的“找油”工作来说，在油田区找油打井，一般采用三维地震勘探的办法：先在地面放炮，通过仪器测量地面震动反射波的情况，把采集所获得

的地震波在地层中传播的运动学和动力学信息进行去伪存真处理，转化为地质信息，经过计算分析，反推出地下的生油、储油、盖层的地质构造特点，再确定在哪里打井。这种企业计算环境随着石油勘探新技术的不断应用、信息技术的不断向生产中渗透，迫使企业不断采用性能优异、技术先进、价格便宜的高性能计算机处理系统来

占领市场。

业界根据目前高性能计算环境性能和价格方面的要求，地震数据处理应用系统呈现出如下特点：

①广泛使用计算机集群系统(PC CLUSTER)来提升处理中心的计算能力，满足各种运算量极大的特殊地震数据处理算法需求的同时，极大地降低企业的成本。这样企业的传统采用大规模计算机处理系统进行特殊运算的需求已经转变成采用性能高、价格便宜的计算机集群系统来实现。

②随着采集技术的不断改进、地震数据体的数据量也在剧增，迫使企业的计算环境以服务器为中心转变成了以存储为中心。地震数据处理系统也是一个需求存储空间极大的应用，一般二维数据可达1-2TB,三维数据可高达几百TB甚至几十PB级，近年来数据可以达到上百PB。地震资料处理的作业的运行速度与计算机系统的/O,也就是使用的并行存储系统有着很大的关系。

③由于大量计算能力需求，各种新的高性能计算技术和方法能够在地震处理系统中率先使用推广，比如采用最新的CPU、GPU产品。GPU的使用，大大加速了地震资料数据的快速产生，逆时偏等在传统的CPU集群上非常难以实现的目前已经在GPU集群得以实现并规模应用。

1.节点系统

计算节点采用联想刀片服务器，提供强大的计算能力，以完成地震资料处理中巨大的计算任务。

2.网络系统

管理网采用联想干兆以太网，用于HPC集群系统的管理和监控。

监控网采用联想干兆以太网，用于各节点和设备硬件管理和监控，如PM管理等。

计算网络采用线速万兆以太网或有阻塞的InfiniBand网络，承担并行计算时的数据通讯。

3.存储系统

存储系统采用联想DSS-D/DSS-G系列存储。联想DSS-D/DSS-G系列存储是基于GPFS文件系统和GPFS Native RAID技术构建的一款存储产品。具有以下几个优点：

①大容量高/O吞吐率：单集群高达400GB/5的1/O吞吐率（真实实施案例）；高达28PB存储容量（真实实施案例)；单存储单元2.×PB的可用磁盘容量（具体视RA1D方式而定）；单存储单元高于20GB/s的l/O吞吐率；

②内置BM GPFS技术：内置IBM GPFS分布式文件系统，集高性能和高可靠性于一身；加强的容错性能，可以实现De-clustered RAID6的8+2,8+3和2路，3路副本模式的容错方案，并可共存于一个阵列中；丰富而完善的异步磁盘与系统诊断功能；多路径设计，无单点失效：

③，广泛的使用场景：20年来被各行业及核心机构广泛验证的文件系统；为大数据计算提供整体存储解决方案：为云环境提供文件、块、对象存储统一存储解决方案；易用的GU儿，提供硬件到软件的监控管理平台。

4.系统软件

系统采用联想LCO高性能计算平台。LCO是联想研发的高性能计算系统平台软件。具有丰富的集群管理功能，包括：集群管理和监控功能；集群资源管理和作业调度功能；用户和账户管理功能；集群系统监控功能。