地震數(shù)據(jù)處理中的并行計(jì)算技術(shù)研究.pdf

1、地震數(shù)據(jù)處理一直是高性能計(jì)算的主要領(lǐng)域之一，本文以海量地震數(shù)據(jù)處理為研究對(duì)象，其主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括三方面的內(nèi)容：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的并行地震數(shù)據(jù)處理支撐框架；為框架設(shè)計(jì)了一個(gè)基于netCDF數(shù)據(jù)格式的并行I/O子系統(tǒng)，并對(duì)其關(guān)鍵算法進(jìn)行了深入研究；將MPI+OpenMP模型引入到現(xiàn)有的并行地震數(shù)據(jù)處理中，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以支持多種并行地震數(shù)據(jù)處理模型的支撐庫(kù)。
　　 首先，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的并行地震數(shù)據(jù)處理框架，框架為實(shí)驗(yàn)人員提

2、供一個(gè)集成的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，內(nèi)容包括地震數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示分析?？蚣芴峁┑牧鞒虡?gòu)建器允許用戶(hù)在客戶(hù)端利用服務(wù)器上模塊庫(kù)中的模塊來(lái)構(gòu)建處理流程、提供交互式的模塊參數(shù)設(shè)置界面，具有新建工程、模板保存等強(qiáng)大的編輯功能。平臺(tái)同時(shí)為地震數(shù)據(jù)處理模塊開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)集成的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用該平臺(tái)定義的具有較好容錯(cuò)能力的API接口，開(kāi)發(fā)者不需要了解與平臺(tái)相關(guān)的分布式計(jì)算相關(guān)知識(shí)，專(zhuān)注模塊處理算法的開(kāi)發(fā)。實(shí)踐證明，借助框架可使油氣勘探研究人員開(kāi)發(fā)并行數(shù)據(jù)處理和顯示

3、模塊的效率大幅度提高。
　　 其次，在深入分析原有并行文件系統(tǒng)和netCDF地震數(shù)據(jù)格式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為并行地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于netCDF的高效、高可靠的專(zhuān)用并行文件系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了文件系統(tǒng)的文件分片算法，數(shù)據(jù)備份/恢復(fù)技術(shù)，并在Linux集群上實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)原型。實(shí)驗(yàn)表明，文件系統(tǒng)可以使地震數(shù)據(jù)處理最常見(jiàn)的簡(jiǎn)單并行達(dá)到很高的并行效率，且文件越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。
　　 最后，將基于消息傳遞(MPI)的并行地震處理