曙光高性能机群打响找油“突击战”

    ZDNetChina服务器站 12月19日x86服务器案例  石油勘探承担着寻找储油构造、确定井位的重要任务，包括野外数据采集、地震资料处理和资料解释三个流程。由于具有数据量大、连接外设多、并行任务重、网络体系复杂等特点，石油勘探一直是对高性能计算机需求最大、应用最深的能源行业，同时也曾是受国外高性能计算机巨头垄断最严重的行业。为了打破国外公司的垄断，曙光与中科院计算所及众多合作伙伴经过多年的不懈努力，使得曙光机群在石油行业获得了大量的成功应用。日前，曙光TC4000A机群再次中标中国石化石油勘探开发研究院，为其打造了集高性能、高稳定性于一身的科学、成熟的地震资料处理应用平台。

缓解石油勘探引发高性能计算需求的曙光机群

    中国石化石油勘探开发研究院是中国石化唯一从事油气地球物理研究开发的专业研究机构，承担着地震勘探工程规划、野外采集设计、地震资料处理和解释的重任。为了在石油存储量有限的条件下获得更大的先机和主动权，必须要提高石油勘探的准确度，缩短勘探时间，降低石油开采的成本，而这就需要获得更精确和丰富的数据，并通过高性能计算机进行计算分析，获得准确的资料解释。从某种意义上说，高性能计算机已经成为提升石油行业勘探水平、增强国际竞争力的关键所在。

    曙光在该项目中选用了已经在石油行业大规模成熟应用的曙光TC4000A系统，包括计算系统、存储系统、输入/出系统、解释系统四个部分。系统共采用128个计算节点，10个I/O节点，由曙光R210A、A650、A620服务器、曙光DA7524磁盘阵列以及交换机、磁带库和绘图仪等构成，可达到256颗CPU的处理规模及20T的存储容量，真正做到了地震资料处理、解释一体化应用。同时，系统采用万兆端口与研究院的原有处理系统相联，为用户共同提供数据处理服务，为中国石化石油勘探开发研究院打造了具有强大处理能力的地震资料处理应用平台。

    在石油勘探的高性能计算工作中，需要用复杂数据模型模拟实际的地质、地貌，并不断的对采集而来的各种参数进行测试，通过对地质数据的综合处理、解析，最终得到储油量的理论数据，整个运算过程是对高性能计算机运算性能的极大挑战。在整个机群系统中，曙光采用R210A服务器作为计算节点，该产品是双路1U高密高扩展的多功能64位服务器，采用当前先进的AMD Opteron 200系列处理器，拥有独特的AMD 64位架构和HyperTransport技术，可提供强大数据运算与处理能力，从容应对石油勘探数据处理的需求。在曙光的机群产品投入使用后，用户明显感觉到运算速度的提高，原有系统需要3个小时才能完成的初级数据量化处理，在曙光4000系统中，仅需30分钟就可完成。

    在高性能计算机机群产品的使用过程中，数量巨大的计算节点产生大量的散热负荷需求和设备噪音，使得用户对机房的环境投资日益增加，已经成为制约机群和计算规模进一步扩大的瓶颈。曙光R210A服务器采用了高密度的机架式设计，独特高效的散热结构极大提高了系统的稳定性和散热效能，有效降低了机房空调设备的整体负荷。同时，R210A服务器还采用了超低音静噪技术设计，噪音低于其他同类产品10-15个分贝。设备整体安装后，用户测试机房内噪音低于58分贝，极大改善了用户机房的工作环境，展现了曙光静音服务器产品的优异特性。

    在大规模数据处理机群中，I/O节点的功能是作为外部信息和机群计算节点之间沟通的桥梁，外部大量的计算题目和资源将通过I/O节点共享给计算节点，并且计算节点所得出的计算结果也由I/O节点向外提供，因此系统需要特别强大的I/O吞吐能力。在该机群系统中，曙光公司装配了拥有两块千兆网卡的天阔A620r-F服务器作为系统I/O节点，负责整个机群系统的数据存取和 I/O操作。为了保证I/O节点具有强大的数据传输能力，曙光技术人员将节点中两块千兆网卡进行绑定，同时作为数据传输模块使用，对外部提供NFS服务，最大限度地增加了I/O数据网络带宽。

    该机群产品主要用于承载Omega大型处理软件，该软件具有处理、解释一体化功能，但同时由于其具有独特的数据库系统设计，在应用过程中对系统内存的要求较高，而地震数据处理中的数据量极大，数据库需要记录的量也非常多，需要有足够的空间来记录作业信息，因此，石油勘探研究院的数据库系统对于系统内存的要求非常高。曙光公司从提高内存容量、尽可能多地保存“近期读取数据”和提高处理器访问内存速度两种方式出发，对数据库系统进行了特殊的内存优化设计，使得内存控制器较以往的处理器在性能上有了很大改进，并且采用DDRII667的内存设计来保证数据存取的速度，配置8GB的内存来提升数据的命中率，从整体上极大幅度地提升了地震资料数据库的应用性能。

    另外，曙光为石油勘探研究院搭建的4000A机群系统配置了曙光自主研发的机群监控系统和软件子系统，为系统提供了强大的监控和管理功能；并且所有的软硬件设备都被部署在曙光TC4000A机柜中，提供了整洁的布线环境，极大地方便了用户的管理和使用。