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。

　　能源紧缺 石油勘探引发高性能需求

　　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。

　　曙光为其选用了已经在石油行业大规模成熟应用的曙光TC4000A系统，通过万兆端口与原有处理系统相联，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。该平台包括了计算系统、存储系统、输入/出系统、解释系统四个部分。系统采用了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。

　　在石油勘探工作中，地震数据的处理、解释任务包括了海量原始数据的输入/输出，Omega处理软件对数据进行的复杂运算，解释系统对计算结果的解释成图以及打印等环节，因此，机群系统的运算能力和I/O性能面对极高运算量和海量数据传输的挑战。曙光在中国石化石油勘探开发研究院机群方案中，采用了曙光R210A服务器作为计算节点，其是曙光最新推出的双路1U高密高扩展多功能64位服务器，为系统提供了强大的数据运算与处理能力，完全满足地震资料数据处理的需求。曙光R210A采用高密机架式设计，独特高效的散热结构保证了系统极高的可靠性，并且该款服务器采用超低音静噪技术设计，噪音低于其它同类产品10-15个分贝，是一款真正的高效能静音服务器。

　　在大规模数据处理机群中，考虑到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，而计算节点所得出的计算结果也由I/O节点向外提供，由于地震资料处理软件在运行过程中对数据的访问非常频繁，并且多是较大数据量的读写，因此系统的I/O节点需要具备非常强大的处理能力，特别是I/O吞吐能力，曙光为该机群选用天阔A620r服务器作为系统数据存储的I/O节点。为了保证I/O节点具有强大的数据传输能力，将其中两块千兆网卡进行绑定对外部提供NFS服务，同时作为数据传输使用，最大限度地增加了I/O数据网络带宽，为地震资料处理机群提供了强大的I/O吞吐能力。

　　考虑到本次增加的处理机群主要应用于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。

    曙光TC4000A解决方案优势

　　曙光TC4000A超级计算机群已经成熟应用于几十个领域的超大规模计算，在石油勘探领域等对高性能机群要求极高的行业也已经进行了广泛部署，获得了用户的极高评价。

　　首先，曙光TC4000A机群的设计目标是为了解决以生物信息处理、石油物探等为代表的数据密集型应用，并且已经在这些领域获得了成熟的应用，对用户需求有着更深刻的理解。曙光为中国石化石油勘探研究院打造的超级计算机群解决方案，就充分根据用户的实际需求，采用了适合地震资料处理应用的高效能的计算节点来搭建系统平台，从硬件上保证系统具有强大的运算能力；针对地震资料处理平台系统超大规模数据库应用和地震资料大型处理软件的特点，进行了独特的内存设计，使得数据库应用平台具有极高的性能。

　　其次，曙光4000A具有成熟的系统监控、管理技术，配置更简单直观的管理工具对大规模机群进行管理，极大地提高了机群的可管理性和工作效率。曙光4000A所独有的曙光SKVM视频监控系统克服了传统KVM切换器布线复杂、扩展性差、不能远距离切换等缺点，采用菊花链式连接和普通网络传输，管理员可以在150m外进行KVM信号的切换，单一控制台可以操作管理多达128台服务器；并且曙光针对石油物探信息化平台的特点，设计了二层管理网络方案，保证各I/O节点的性能可以更迅速地通过核心交换机反映至系统管理员处。科学的系统监控和管理技术的应用极大地方便了系统的管理，提高了作业处理的效率。

　　再次，随着计算机技术和互联网技术的飞速发展，用户对于大规模计算的需求也在急剧地增长，因此，大规模信息化系统对于扩展性和性价比都有着极高的要求。曙光TC4000A系统具有优异的动态扩展功能，通过配置高扩展能力的通用节点，保证系统具有极高的可扩展性能和性价比，可以最大限度地保护用户的投资。

　　另外，由于地震资料处理系统均为大规模系统应用，节点数目众多，对于供电的设计要求也非常严格，曙光4000A集中供电的设计方案不仅营造了整洁的机柜内部环境，极大地方便了用户设备调试和问题分析，并且曙光机群电源有着良好的负载均衡技术，保证了每个节点服务器对外服务的独立性与安全性，保障了整体系统的可用性。

　　服务优势

　　曙光为高性能机群用户提供的不仅仅是一套高性能的软硬件设备，更为用户提供了包括系统服务、应用支持、产品培训及后续升级等完善的售后服务体系。曙光为用户提供的五年原厂免费服务，不仅是对曙光产品过硬质量的有力证明，更是切实为用户提供使用和管理高性能服务器的应用支撑环境的郑重承诺，目的是使曙光高性能计算机群真正能够在用户的应用中发挥其最大的效益。

　　结束语

　　从2001年到2007年间，曙光先后有近50套高性能计算机群用于石油物探生产作业，已具备解决国家关键战略性任务的实力。曙光TC4000机群作为当前国内最大的IDC数据处理主机之一，不仅成功打破了外国公司在中国石油物探行业的垄断，更以其极高的性能成熟应用于除石油行业以外的几十个高性能计算领域，为我国的高性能计算的发展做出了突出贡献。本次成功中标中国石化石油勘探开发研究院，必将为该院的石油物探工作提供更强大的动力，同时也为提高我国在能源开采领域的国际竞争力做出更大的贡献。