存储虚拟化在石油物探的应用

随着石油物探向高密度单点、高精度、高分辨率地震技术方向发展,地震资料处理和解释领域正面临着数据存储挑战。要满足存储资源的统一集中管理、异构平台的地震数据共享、提升存储系统的利用率、I/O动态负载均衡等需求,提出了存储设备级与存储网络级结合的存储虚拟化思想,设计了一种实现方案,对地震资料处理与解释中的存储系统进行了逻辑卷级和文件系统级虚拟化,并对其优越性进行了分析与验证。     

存储框架模型在地震资料大数据中的应用

油气勘探领域的地震资料是一种典型大数据.运用超大规模并行处理应用软件对地震资料数据进行叠前偏移成像处理, I/O存储子系统成为整个系统的主要性能瓶颈.针对该问题,本文以存储主机集群、动态存储多路径与并行文件系统为关键技术进行有机结合,提出了一种存储框架模型,分析优越性,并对其进行部署.在典型应用场景下对系统的功能、性能进行测试,结果验证了系统的优点.     

基于多路径地震资料处理集群存储系统

石油物探的深水海洋地震资料处理是大规模企业级高端存储系统的重要应用领域,满足计算量庞大地震资料叠前成像偏移的I/O访问需求,需要先进的集群存储体系结构和合理优化的系统部署.提出了一种基于多路径的地震资料处理集群存储系统的具体解决方案.从系统架构、文件系统、SAN网络、多路径软件、存储虚拟化等方面进行了设计与实现.集群存储系统的测试与运行表明该存储系统的正确性和优越性.     

高效的自适应文件系统的原型设计

为了改进文件系统的性能,提出的文件系统既具有自适应的RAlD3和RAID5混合结构,又能根据缓存数据在缓冲区的活动性不同而分类缓存,数据被延迟刷新到磁盘来减少、合并写磁盘的次数,进一步采用自适应的文件条带策略来优化文件访问性能.研究结果表明,该文件系统能按需自适应地读写多媒体数据和事务处理数据,当文件系统负载低时,可以尽量积极地将文件分布到所有磁盘来最小化I/O的反馈时间;反之,在系统负载高时,将文件分布的范围小一些以便最大化文件系统整体的吞吐量.     

基于HPF的地震资料并行处理系统研究与实现

文中首先分析了地震资料并行处理的必要性，在介绍HPF高性能并行语言的特点后，着重讨论了p-HPF编译系统的体系结构与关键技术，然后，在分析地震资料自身特征和处理过程模块化程序设计的特点后，给出了地震资料处理的并行策略和一般SPMD程序的实现框图，最后，用一个简单的例子展示了HPF程序对于不同数据规模的并行效率，并用实际地震资料实现了大规模并行处理。     

地震资料数据备份系统建设

地震资料数据安全成为油气勘探领域判断油气藏的位置、规模等特性的关键因素.数据备份是数据安全的重要组成部分,通过分析地震勘探业务需求,结合现有地震资料处理解释应用系统实际现状,提出了一种基于分级的数据备份系统解决方案.该方案能有效解决各类地震资料数据的集中备份与恢复、地震资料处理解释应用系统的存储子系统后备扩容以及不同存储级间的数据迁移等用户需求,从而确保油气勘探的数据安全.     

Yaffs2文件系统中对NAND Flash磨损均衡的改进

针对以NAND Flash为存储介质时Yaffs2文件系统存在磨损均衡的缺陷,通过改进回收块选择机制,并在数据更新中引入冷热数据分离策略,从而改善NAND Flash的磨损均衡性能.实验借助Qemu软件建立Linux嵌入式仿真平台,从总擦除次数、最大最小擦除次数差值和块擦除次数标准差等方面进行对比.实验结果表明,在改进后的Yaffs2文件系统下NAND Flash的磨损均衡效果有明显提升,这有益于延长NAND Flash的使用寿命.     

面向新型非易失存储器的文件级磨损均衡机制

自旋转移力矩磁存储器（spin transfer torque random access memory ,ST TRAM ）和磁阻式随机存储器（magnetic random access memory ,MRAM ）等新型存储器具有接近于 DRAM 的访问速度,是构建高性能外存系统和提高计算机系统性能的重要手段,但有限的写次数是其重要局限之一．设计了文件系统级磨损均衡机制,使用 Hash 函数分散文件在外存中的存储,避免在创建和删除文件时反复分配某些存储块,通过分配文件空间时选择写次数较低的存储块,避免写操作的集中;使用主动迁移策略,在外存系统 I/O 负载较低时主动迁移写次数较高的数据块,减少磨损均衡机制对 I/O 性能的影响．最后在开源的基于对象存储设备 Open‐osd 上实现了面向新型存储器文件系统级磨损均衡机制的原型,使用存储系统通用测试工具 filebench 和 postmark 的多个通用数据集进行了测试与分析,验证了基于新型存储器的文件系统级磨损均衡机制能稳定地将存储块写次数差减少到原来的1/20左右,同时最高仅损失了6％的 I/O 性能和增加了0．5％的额外写操作,具有高效和稳定的特性．     

面向多媒体系统的负载均衡策略研究

随着多媒体应用的普及,面向多媒体应用的并行文件系统负载均衡策略的研究具有现实意义。本文根据视频点播等多媒体应用的特点,提出了面向多媒体应用的并行文件系统动态负载均衡策略,构建了该策略的均衡模型,提出了适于多媒体服务系统的动态调度算法,并对该算法进行了性能分析。最后建立了NFS文件系统负载均衡实验环境,测试了该策略的高效性,充分证明了所提出的面向多媒体应用的并行文件系统负载均衡策略的优势。     

并行文件系统与并行I/O研究

集群计算系统中并行文件系统的研究是当前计算机与网络技术中的一个热点问题,而并行I/O是缓解系统数据输入输出瓶颈的一个技术途径.论文对当前集群系统中的并行文件系统与并行I/O做了研究,阐述了研究发展的现状、关键问题等,指出了在集群计算系统中的文件组织、分布以及其在磁盘上的实现、数据的访问特性、高性能网络文件系统、系统的负载平衡与缓冲和预取策略.     

一种地震资料解释系统

地震资料解释系统是石油勘探研究的重要工具。通过分析解释业务需求与解释技术发展趋势,针对常规地震资料解释系统的缺陷,提出与实现了一种基于分布集中融合协同工作模式下的大型地震资料解释系统部署方案。该方案已经在陆地及海洋地震资料解释项目上得到广泛应用,能够很好地满足日益发展的石油勘探解释业务需求。     

基于SNFS地震资料处理并行共享存储系统

针对传统并行共享存储系统在深水海洋地震资料处理应用中存在的缺点,设计部署了一种新的基于SNFS并行共享存储系统.通过对其进行功能与性能测试分析,结果表明该系统具有优越性,能满足实际石油物探应用需求.在此基础上,进一步提出了对该存储系统优化的建议与方法.     

面向地震资料处理的集群系统设计与实现

针对能源应用领域的地震资料处理对高性能并行计算的需求,介绍了一种集群系统的设计与实现方案。寸集群系统中易产生性能瓶颈的网络通信子系统、存储子系统、全局共享文件系统这些关键子系统提出了详细的设计方法与实现技术。同时对集群系统管理、地震资料处理的并行计算应用部署给出了具体的实现方法。最后分别使用LINPACK基准测试与地震资料处理并行计算应用实测结果,验证该集群系统芷高性能并行计算方面的优越性。     

高性能计算机在地震资料处理中的应用

本文简要介绍了高性能计算机,并描述了石油勘探基本原理和地震资料处理中叠前偏移等应用对高性能计算机在运算量和存储方面的需求,针对地震资料处理中的应用,讨论了高性能计算机几个关键技术的现状并对未来进行展望。实际情况表明,地震资料处理依赖于高性能计算机等信息技术,同时高性能计算机等信息技术也限制着许多地震资料处理新方法新技术的普遍应用。     

地震信号处理软件系统

本文介绍了地震信号处理软件系统的设计和实现。该系统实现了地震数据的读入写出、地震数据的数据库管理，有功能丰富的地震信号处理算法和操作和方便的人机交互界面。     

地震数据采集系统中的数据压缩与FPGA实现

实现了一种地震数据采集系统中的数据压缩算法,用于提升采集系统的数据传输效率,从而提高了海洋地震勘探的精度和深度。压缩针对地震数据流,比现有的地震数据压缩算法更容易在FPGA上实现。同时考虑到地震波的物理特征,借鉴语音压缩算法,实现了一种易于用FPGA实现的24位地震数据流无损压缩算法,平均能将采集的地震数据压缩至原始数据大小的54%。     

电力大数据在配电网规划中的应用及效果

当前配电网规划中存在的规划存在不合理、数据处理效果不佳、系统故障诊断效率偏低等问题,为提高配电网规划水平,本文结合大数据在电力系统应用的时代背景,提出电力大数据在配电网规划中的应用对策,并分析电力大数据在配电网规划中的应用效果。电力大数据在配电网规划中的应用具有重要意义,能够实现对配电数据的精准处理,对电网状态进行准确评估,同时也为配电网结构优化提供技术支持。具体应用过程中,应该在主动配电网数据调度、主动配电网数据规划管理、配电网电压数据规划管理中运用电力大数据,并把握技术要点,合理进行配电网规划。实际应用表明,电力大数据满足配电网规划需要,能够提高配电系统数据信息处理效果和系统故障诊断效率。     

分布式地震数据处理系统研究

地震数据处理是一个非常复杂的系统工程，其过程涉及到大量的功能模块，这些功能模块构成了一个完整的地震数据处理系统，针对当前单个地震数据处理系统存在的突出问题，提出了一种基于网络技术的分布式地震数据处理系统，以适应愈来愈复杂的地震数据处理的需要，达到提高地震数据处理质量，减少地震数据处理周期的目的。分布式地震数据处理系统的地震数据采用局部地震数据库和全局地震数据库两种管理方式。功能模块设计为局部的，使用该处理系统进行管理，通过计算机网络功能，将多台计算机上的多个地震数据处理系统有机地结合起来，共同完成一次地震数据处理过程，其最大特点就是能够优化模块组合，进行数据共享，形成最佳处理流程，快速，高效地完成处理工作。