地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)構(gòu)建研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 21:27
在地震勘探領(lǐng)域,隨著地震勘探新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,地震資料采集的數(shù)據(jù)量和處理的計(jì)算量也在快速增長。為了充分利用行業(yè)已有豐富的高性能資源,進(jìn)一步擴(kuò)大地震資料并行處理規(guī)模,本文以地震資料疊前偏移處理為典型應(yīng)用,研究利用網(wǎng)格技術(shù)建設(shè)地震資料分布式并行處理平臺(tái)所面臨的廣域分布、異構(gòu)高性能資源的共享與協(xié)同、分布并行任務(wù)調(diào)度及分布數(shù)據(jù)管理等關(guān)鍵問題。在分析地震資料數(shù)據(jù)特征和各處理流程計(jì)算特征的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)分析了共炮點(diǎn)道集波動(dòng)方程疊前深度偏移應(yīng)用粗粒度可分特征。圍繞地震資料分布并行處理中關(guān)于資源監(jiān)控與選擇、任務(wù)劃分與調(diào)度、作業(yè)的監(jiān)控管理以及分布數(shù)據(jù)管理等問題,提出了基于Globus Toolkit4分布式基礎(chǔ)設(shè)施的地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)體系結(jié)構(gòu),并對基于Globus標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)服務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制與并行消息傳遞機(jī)制進(jìn)行了研究。研究了地震資料并行處理任務(wù)對網(wǎng)格多資源優(yōu)選問題及其支撐服務(wù)網(wǎng)格資源監(jiān)控服務(wù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。結(jié)合網(wǎng)格資源性能屬性建立了離散型多目標(biāo)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型,采用評價(jià)函數(shù)法將問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題,并在此基礎(chǔ)上采用遺傳算法解決了多資源優(yōu)選的全局優(yōu)化問題;贛DS組件設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源監(jiān)控系統(tǒng),...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
論文創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第1章 緒言
1.1 研究背景
1.2 相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 高性能計(jì)算
1.2.2 對等技術(shù)
1.2.3 網(wǎng)格技術(shù)
1.2.4 云計(jì)算
1.2.5 地震資料處理與高性能計(jì)算
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 地震資料并行處理策略
2.1 地震資料處理特征分析
2.1.1 數(shù)據(jù)特征分析
2.1.2 地震資料處理流程
2.1.3 計(jì)算量分析
2.2 疊前深度偏移基本原理
2.2.1 概述
2.2.2 共炮點(diǎn)道集波動(dòng)方程疊前深度偏移
2.2.3 FFD疊前深度偏移原理
2.3 FFD疊前深度偏移分布并行策略
2.3.1 FFD疊前深度偏移串行算法
2.3.2 FFD疊前深度偏移網(wǎng)格分布并行策略
2.4 小結(jié)
第3章 地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.1 應(yīng)用網(wǎng)格資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.1.1 網(wǎng)格資源特征
3.1.2 應(yīng)用網(wǎng)格環(huán)境中的資源
3.1.3 應(yīng)用網(wǎng)格資源拓?fù)?br> 3.2 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.2.1 平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.2.2 各服務(wù)組件之間的交互關(guān)系
3.3 基于Gloubs的網(wǎng)格平臺(tái)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.3.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)特征
3.3.2 WSRF規(guī)范網(wǎng)格服務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)并行消息傳遞機(jī)制
3.4.1 VO節(jié)點(diǎn)域內(nèi)的消息傳遞實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4.2 VO節(jié)點(diǎn)間的消息傳遞實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4.3 VO節(jié)點(diǎn)間消息傳遞通信機(jī)制
3.4.4 集群私有IP對VO節(jié)點(diǎn)間通信的影響
3.5 小結(jié)
第4章 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源選擇
4.1 引言
4.2 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源選擇功能結(jié)構(gòu)
4.2.1 網(wǎng)格作業(yè)描述
4.2.2 應(yīng)用網(wǎng)格資源選擇功能結(jié)構(gòu)
4.3 基于遺傳算法的網(wǎng)格資源選擇
4.3.1 問題定義
4.3.2 資源優(yōu)選模型求解
4.3.3 資源優(yōu)選遺傳算法關(guān)鍵要素
4.3.4 實(shí)驗(yàn)仿真及參數(shù)分析
4.4 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源監(jiān)控
4.4.1 資源信息流
4.4.2 資源信息模型
4.4.3 資源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4.4 資源監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.5 小結(jié)
第5章 粗粒度任務(wù)網(wǎng)格并行調(diào)度
5.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)層次調(diào)度模型
5.2 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)作業(yè)調(diào)度與管理
5.2.1 網(wǎng)格作業(yè)執(zhí)行流程
5.2.2 GRAM工作原理
5.2.3 作業(yè)調(diào)度與管理功能結(jié)構(gòu)
5.3 基于可分負(fù)載理論的并行調(diào)度策略
5.3.1 DLT可分負(fù)載理論
5.3.2 相關(guān)約定和定義
5.3.3 帶探測的任務(wù)劃分策略
5.4 基于PDP的FFD自適應(yīng)調(diào)度算法
5.4.1 算法描述
5.4.2 Marmousi模型測試及結(jié)果分析
5.5 應(yīng)用調(diào)度器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.5.1 應(yīng)用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間并行機(jī)制
5.5.2 應(yīng)用調(diào)度器功能結(jié)構(gòu)
5.5.3 應(yīng)用調(diào)度器詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.6 小結(jié)
第6章 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)分布數(shù)據(jù)管理
6.1 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)數(shù)據(jù)管理框架
6.1.1 數(shù)據(jù)資源的特點(diǎn)
6.1.2 應(yīng)用網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理基本功能
6.1.3 Globus基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理服務(wù)
6.1.4 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)數(shù)據(jù)管理框架
6.2 數(shù)據(jù)管理元數(shù)據(jù)模型
6.2.1 應(yīng)用元數(shù)據(jù)模型
6.2.2 數(shù)據(jù)索引元數(shù)據(jù)模型
6.3 高級數(shù)據(jù)管理服務(wù)
6.3.1 數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)
6.3.2 數(shù)據(jù)定位服務(wù)
6.3.3 數(shù)據(jù)刪除
6.4 數(shù)據(jù)管理Portal
6.5 小結(jié)
第7章 地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)應(yīng)用
7.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)功能及部署
7.1.1 平臺(tái)功能
7.1.2 平臺(tái)部署
7.2 Kirchhoff積分法疊前時(shí)間偏移
7.3 應(yīng)用網(wǎng)格集成平臺(tái)功能測試
7.3.1 渤深6實(shí)際地震資料
7.3.2 尚店北疊前時(shí)間偏移
7.3.3 五號樁三維疊前時(shí)間偏移
7.4 應(yīng)用網(wǎng)格集成平臺(tái)效率測試
7.5 小結(jié)
結(jié)論與認(rèn)識
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CPU/GPU系統(tǒng)負(fù)載均衡的可分負(fù)載調(diào)度[J]. 彭江泉,鐘誠. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(11)
[2]GeoEast-Lightning疊前深度偏移軟件系統(tǒng)[J]. 戴南潯. 石油科技論壇. 2013(02)
[3]大規(guī)模三維地震數(shù)據(jù)Kirchhoff疊前深度偏移及其并行實(shí)現(xiàn)[J]. 王華忠,劉少勇,孔祥寧,蔡杰雄,方伍寶. 石油地球物理勘探. 2012(03)
[4]應(yīng)用并行計(jì)算框架提升地震數(shù)據(jù)處理效率分析[J]. 祝樹云,朱旭光,頡冬蓮,張麗梅. 石油地球物理勘探. 2011(03)
[5]含啟動(dòng)開銷總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)可分性負(fù)載調(diào)度算法[J]. 盧建斌,肖慧,席澤敏,張明敏. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2011(01)
[6]云計(jì)算與云數(shù)據(jù)管理[J]. 周奇年,陳玲玲,李革. 電信科學(xué). 2010(S1)
[7]任意可分負(fù)載在動(dòng)態(tài)計(jì)算資源上的調(diào)度算法[J]. 康健. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2010(07)
[8]面向地震數(shù)據(jù)處理的并行與分布式編程框架[J]. 趙長海,晏海華,王宏琳,史曉華,王雷. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[9]高性能計(jì)算機(jī)在地震資料處理中的應(yīng)用[J]. 姜游,陳軍,黃駿. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(S1)
[10]未知網(wǎng)絡(luò)中可分負(fù)載的分布式調(diào)度[J]. 黎鶴,孫廣中,許胤龍. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]基于MapReduce的分布式地震射線追蹤方法研究[D]. 馬輝.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]網(wǎng)格公共支撐平臺(tái)CGSP的元數(shù)據(jù)管理模型研究[D]. 龔文君.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3571106
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
論文創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第1章 緒言
1.1 研究背景
1.2 相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 高性能計(jì)算
1.2.2 對等技術(shù)
1.2.3 網(wǎng)格技術(shù)
1.2.4 云計(jì)算
1.2.5 地震資料處理與高性能計(jì)算
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 地震資料并行處理策略
2.1 地震資料處理特征分析
2.1.1 數(shù)據(jù)特征分析
2.1.2 地震資料處理流程
2.1.3 計(jì)算量分析
2.2 疊前深度偏移基本原理
2.2.1 概述
2.2.2 共炮點(diǎn)道集波動(dòng)方程疊前深度偏移
2.2.3 FFD疊前深度偏移原理
2.3 FFD疊前深度偏移分布并行策略
2.3.1 FFD疊前深度偏移串行算法
2.3.2 FFD疊前深度偏移網(wǎng)格分布并行策略
2.4 小結(jié)
第3章 地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.1 應(yīng)用網(wǎng)格資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.1.1 網(wǎng)格資源特征
3.1.2 應(yīng)用網(wǎng)格環(huán)境中的資源
3.1.3 應(yīng)用網(wǎng)格資源拓?fù)?br> 3.2 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.2.1 平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
3.2.2 各服務(wù)組件之間的交互關(guān)系
3.3 基于Gloubs的網(wǎng)格平臺(tái)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.3.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)特征
3.3.2 WSRF規(guī)范網(wǎng)格服務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)并行消息傳遞機(jī)制
3.4.1 VO節(jié)點(diǎn)域內(nèi)的消息傳遞實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4.2 VO節(jié)點(diǎn)間的消息傳遞實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.4.3 VO節(jié)點(diǎn)間消息傳遞通信機(jī)制
3.4.4 集群私有IP對VO節(jié)點(diǎn)間通信的影響
3.5 小結(jié)
第4章 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源選擇
4.1 引言
4.2 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源選擇功能結(jié)構(gòu)
4.2.1 網(wǎng)格作業(yè)描述
4.2.2 應(yīng)用網(wǎng)格資源選擇功能結(jié)構(gòu)
4.3 基于遺傳算法的網(wǎng)格資源選擇
4.3.1 問題定義
4.3.2 資源優(yōu)選模型求解
4.3.3 資源優(yōu)選遺傳算法關(guān)鍵要素
4.3.4 實(shí)驗(yàn)仿真及參數(shù)分析
4.4 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)資源監(jiān)控
4.4.1 資源信息流
4.4.2 資源信息模型
4.4.3 資源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4.4 資源監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.5 小結(jié)
第5章 粗粒度任務(wù)網(wǎng)格并行調(diào)度
5.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)層次調(diào)度模型
5.2 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)作業(yè)調(diào)度與管理
5.2.1 網(wǎng)格作業(yè)執(zhí)行流程
5.2.2 GRAM工作原理
5.2.3 作業(yè)調(diào)度與管理功能結(jié)構(gòu)
5.3 基于可分負(fù)載理論的并行調(diào)度策略
5.3.1 DLT可分負(fù)載理論
5.3.2 相關(guān)約定和定義
5.3.3 帶探測的任務(wù)劃分策略
5.4 基于PDP的FFD自適應(yīng)調(diào)度算法
5.4.1 算法描述
5.4.2 Marmousi模型測試及結(jié)果分析
5.5 應(yīng)用調(diào)度器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.5.1 應(yīng)用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間并行機(jī)制
5.5.2 應(yīng)用調(diào)度器功能結(jié)構(gòu)
5.5.3 應(yīng)用調(diào)度器詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.6 小結(jié)
第6章 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)分布數(shù)據(jù)管理
6.1 基于Globus的應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)數(shù)據(jù)管理框架
6.1.1 數(shù)據(jù)資源的特點(diǎn)
6.1.2 應(yīng)用網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理基本功能
6.1.3 Globus基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理服務(wù)
6.1.4 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)數(shù)據(jù)管理框架
6.2 數(shù)據(jù)管理元數(shù)據(jù)模型
6.2.1 應(yīng)用元數(shù)據(jù)模型
6.2.2 數(shù)據(jù)索引元數(shù)據(jù)模型
6.3 高級數(shù)據(jù)管理服務(wù)
6.3.1 數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)
6.3.2 數(shù)據(jù)定位服務(wù)
6.3.3 數(shù)據(jù)刪除
6.4 數(shù)據(jù)管理Portal
6.5 小結(jié)
第7章 地震資料處理應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)應(yīng)用
7.1 應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)功能及部署
7.1.1 平臺(tái)功能
7.1.2 平臺(tái)部署
7.2 Kirchhoff積分法疊前時(shí)間偏移
7.3 應(yīng)用網(wǎng)格集成平臺(tái)功能測試
7.3.1 渤深6實(shí)際地震資料
7.3.2 尚店北疊前時(shí)間偏移
7.3.3 五號樁三維疊前時(shí)間偏移
7.4 應(yīng)用網(wǎng)格集成平臺(tái)效率測試
7.5 小結(jié)
結(jié)論與認(rèn)識
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CPU/GPU系統(tǒng)負(fù)載均衡的可分負(fù)載調(diào)度[J]. 彭江泉,鐘誠. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(11)
[2]GeoEast-Lightning疊前深度偏移軟件系統(tǒng)[J]. 戴南潯. 石油科技論壇. 2013(02)
[3]大規(guī)模三維地震數(shù)據(jù)Kirchhoff疊前深度偏移及其并行實(shí)現(xiàn)[J]. 王華忠,劉少勇,孔祥寧,蔡杰雄,方伍寶. 石油地球物理勘探. 2012(03)
[4]應(yīng)用并行計(jì)算框架提升地震數(shù)據(jù)處理效率分析[J]. 祝樹云,朱旭光,頡冬蓮,張麗梅. 石油地球物理勘探. 2011(03)
[5]含啟動(dòng)開銷總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)可分性負(fù)載調(diào)度算法[J]. 盧建斌,肖慧,席澤敏,張明敏. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2011(01)
[6]云計(jì)算與云數(shù)據(jù)管理[J]. 周奇年,陳玲玲,李革. 電信科學(xué). 2010(S1)
[7]任意可分負(fù)載在動(dòng)態(tài)計(jì)算資源上的調(diào)度算法[J]. 康健. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2010(07)
[8]面向地震數(shù)據(jù)處理的并行與分布式編程框架[J]. 趙長海,晏海華,王宏琳,史曉華,王雷. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[9]高性能計(jì)算機(jī)在地震資料處理中的應(yīng)用[J]. 姜游,陳軍,黃駿. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(S1)
[10]未知網(wǎng)絡(luò)中可分負(fù)載的分布式調(diào)度[J]. 黎鶴,孫廣中,許胤龍. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]基于MapReduce的分布式地震射線追蹤方法研究[D]. 馬輝.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]網(wǎng)格公共支撐平臺(tái)CGSP的元數(shù)據(jù)管理模型研究[D]. 龔文君.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3571106
本文鏈接:http://www.sikaile.net/projectlw/dqwllw/3571106.html
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