| 出版日期：2004-08-02 总期号：1335 本年期号：56 |
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HP刀片机群给地球做“CT”
——记HP高性能机群成功应用于石油行业 〔本报记者 王琰〕 
摘要 用户介绍 作为中国地球物理界领先的专业服务公司——东方地球物理公司的研究院，其研究重点处于地球物理勘探三大环节——采集、处理、解释的后两个环节，承担着提升东方地球物理公司核心竞争力、发展中国物探技术的重任。2003年7月，东方地球物理公司研究院大港分院正式成立，承担着研究院物理勘探处理、解释等综合服务。 目前大港分院具有山地、沙漠、戈壁、黄土塬、沼泽、丛林、浅海过渡带等各种复杂地表及地质条件下开展物探资料处理、解释一体化作业的能力，同时具备复杂地区地震采集攻关提供技术支持和保证的实力。在此期间，大港分院已经成功地取得并完成了国内外相关的多种石油地震勘探技术服务。 用户需求分析 随着石油勘探技术的进步、采集精度的不断增加，野外数据采集的数据量呈几何级数的增长。据大港分院曾友爱副院长介绍,在地震野外资料采集中，采集面元已经由原来的25m×50m转变为现在的12.5m×12.5m，覆盖次数也提升了5-8倍，数据的采样间隔由以前的4ms提升到目前的1ms。这些看似简单的采集环节精度的增加，到了数据处理阶段，数据都将呈“指数级”不可想象的增长。 如何能够快速准确地处理这些采集的数据，如何能够批量处理较多的任务，对大港分院的处理系统设备提出了新的挑战。“所以我们要借助高性能机群的数据处理能力，在最短的时间里对采集数据进行精细处理，通过综合解释研究，为下一步的钻井、开采提供真实反映地下构造的基础数据。”曾友爱副院长说道。 针对在地震资料处理中批量处理任务较多的特点，考虑到地震资料处理中叠前时间偏移和叠前深度偏移所要求密集算法占用CPU资源较多，以及计算耗时等并行处理的特殊性，2004年1月，大港分院正式选用了HP高性能计算机群系统。并安装了CGG、Geodepth等先进的处理软件，使大港分院地震资料处理能力和处理水平得到大幅提升。 HP方案分析 针对大港分院业务的实际特点，HP在硬件平台的提供上致力于全面的系统解决方案。在大港分院方案中，HP提供了119个HP BL20P G2节点+14个DL380G2 I/O节点的高性能计算机群作为地震资料处理的主机系统，系统共计133个节点，266个CPU。 HP公司向东方地球物理公司大港分院提供的高性能计算机群系统，由硬件和软件系统组成，其系统结构如下： 硬件系统 I/O 节点 采用HP 公司的ProLiant DL380 2U机架式服务器。(双路3.06GMHz处理器,4GB内存,72GB硬盘) 计算节点 采用119个HP公司的ProLiant BL20pG2刀片服务器。(双路2.8GMHz处理器,2GB内存,72GB硬盘) 监控分发节点 采用HP 公司的ProLiant DL380 2U机架式服务器。 管理节点 采用HP公司的ProLiant DL360 1U机架式服务器。 互连网络系统 采用30台HP公司的ProCurve Switch高性能网络交换机。每套机群系统由两个网络系统组成，一个为高性能的千兆以太网传输数据信息，一个为10/100M快速以太网传输管理控制信息。 存储系统 采用HP公司的Smart Array机群阵列盘柜，达到6.8T存储空间。 软件系统 操作系统 采用Redhat Linux 7.3。 机群监控系统 采用HP公司的Insight Manager、ProCurve Manager等。 机群管理系统和机群部署系统 采用HP公司的Cluster Management Utility（CMU）。 应用开发环境 支持GNU C、C++、GNU F77、F90、Java、Intel C和Fortran编译器。支持PGI、CDK、Cluster Development Kit。 并行环境 支持PVM、MPI。 作业管理系统 OpenPBS。 机群处理能力 机群整体计算能力实现浮点计算达1.4万亿次/秒 年处理能力 二维常规处理能力1.2万平方千米，三维常规处理能力6000平方千米，迭前偏移处理能力3000平方千米。 应用此方案，大港分院实现了内部生产网络互联。使处理、解释融为一体，处理中间数据及成果数据可被解释通过网络直接调用，解释成果可反过来指导处理，使处理、解释在生产过程中得到有机结合，真正实现了处理、解释一体化运作模式。大港分院以此为契机，为广大用户提供更加优质的处理和解释成果。 用户应用感受 大港分院也没有想到，自己竟成了国内第一家在石油行业应用HP高性能计算机群系统的用户。 大港分院的副总工程师张武斌告诉记者，在HP高性能计算机群系统的整体使用过程中，他有两点感触颇深：第一，HP高性能计算机群系统的远程管理系统，使技术人员可以方便地在任何终端管理机群，查看机器的运行状况，而不必要跑到机房，如此大大方便了技术人员对机群的使用和管理。第二，HP高性能计算机群系统的存储系统，MSA500阵列盘提供的高速缓存读写比例调整功能，使写的速度由20M/s提升到60M/s（实际测试值），这对石油行业的地震资料处理是非常有帮助的。 借助高性能机群，对于以前不可想象100平方千米三维、面元25M×50M、60次覆盖的叠前时间偏移，目前完成时间仅需10天左右。同时，张武斌特意强调了在双方合作过程中，HP所提供的金牌服务。大港分院在机器的安装过程中，由于应用软件购买的变动，机群的操作系统的安装、调试得到了HP外方技术专家的大力支持，同时HP管理层给予了极大关注、做了大力的协调工作。并及时为大港分院的技术人员进行了高性能计算机群系统管理培训。 “工欲善其事，必先利其器。”大港分院在不断发展中，选择了与HP高性能计算机群系统方案的强强联手。随着新设备的投入，大港分院必将抓住机遇、依靠技术创新，更好地发挥一体化找油先锋优势。同时，HP依靠自身高性能计算领域的技术优势，以及对石油行业应用的不断加深了解与宝贵经验，必将与石油行业用户一起，更好地服务于中国的物探地质研究。 
HP高性能机群系统：采用119个刀片服务器作为计算节点 
大港分院张武斌介绍HP机群使用情况 
HP高性能刀片机群系统结构图 |
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