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解決方案

以客戶為中心，提供定製化或一站式的全棧解決方案，賦能千行百業

強強聯手，凯时KB88HPC解決方案力助石油勘探
項目背景

石油行業應該是應用HPC高性能計算最為廣泛的領域之一，因為石油勘探工作需要進行海量數據的密集計算和模擬，計算結果出來後還要轉換成直觀的可視畫面，這些工作必須藉助高性能計算機才能實現最佳的勘探效益，在石油勘探項目中需要通過地球物理方法去獲取數據,它包括了電法,磁法,重力法,放射性法以及地震波法，地震波法是石油勘探中最常用的基本方法，因為地震波能穿透厚達幾千米的岩層.提供石油可能埋藏的信息和數據，再利用HPC並行計算的強大數據處理能力，精確計算、分析這些獲取到的信息和數據，為油氣鑽井定位提供參考。

方案介紹

為了實現更強的計算和分析海量數據的能力，在通訊網絡架構，並行計算架構，管理結構以及存儲架構的設計提出了高的要求：

1）、滿足由於快速計算所帶來的臨時計算數據處理速度對持續帶寬要求

2）、計算體系結構和計算能力的變化，傳統基於主機的計算部署架構存在不足

3）、綜合考慮石油行業高性能計算應用的特點，以及石油企業對於勘探業務計算任務執行效率和成本的管控要求

4）、大規模系統在計算節點、網絡、存儲和軟件上的高可用性要求

5）、對大規模系統設備的集中維護，簡易、方便、可靠性管理的要求

根據項目的實際處理業務的需求，本方案採用PowerScale9000一體機與登陸節點和管理節點以及高速通訊網絡集中部署方案，其各服務計算節點間做集群處理實現計算業務的均衡負載，平滑遷移；並採用鏈路冗餘機制保證通訊的數據傳輸的穩定性和安全性；整體滿足項目的需求。

方案解析

本方案中選用凯时KB88高性能定製化Powerscale 9000超級計算機（HPC）系統，作為石油勘探領域的數據處理中心，發揮着舉足輕重的作用

高密度:採用超高密度的設計，最大可支持80節點，節約空間

易擴展:採用平台化設計思想，全模塊化設計

低功耗:採用集中式供電、共享散熱設計

易管理:採用一體化快速交付設計

易維護:採用集中式管理設計，簡化運維管理工作，提高運維效率

集群部署:基於並行計算體系架構，將所有的結算節點和管理節點通過高速通訊網絡連接起來，並部署集群軟件實現任務的負載均衡，各計算節點處理任務不均衡時自動平等分配任務達到均等計算的效果，實現並行的快速、高效計算。部署集中存儲方式，各節點映射同一存儲，實現數據的共享，方便靈活調用、存寫數據信息，部署集中管理節點，集中管理、監控各計算節點的狀態、運行情況

網絡部署:採用40GB和80GB INFINIBAND交換機，實現個計算節點、管理節點、存儲節點和登陸節點互聯，達到高帶寬，高速、低延時的數據通訊，解決IO通訊的瓶頸。採用鏈路冗餘機制，預防單通道故障，單通道堵塞導致計算性能下降，中斷，低速的弊端。

節點部署

根據應用、功能在集群中部署四個節點

管理節點

存儲節點

計算節點

登陸節點

管理節點(Management Node)  是集群系統各種管理措施的控制節點，管理網絡的控制點，監控集群中各個節點和網絡的運行狀況，集群的管理軟件運行在這個節點上。 存儲節點(Storage Node)  存儲節點就是集群系統的數據存儲器和數據服務器，需要存儲大量數據，部署並行文件系統及多台IO服務器。 計算節點(Computing Node)是整個集群系統的計算核心，它的功能就是執行計算，採用多路多核心服務器或刀片、多節點服務器實現高性能、高密度、低能耗、並行快速計算。 登陸節點，負責用戶信息註冊，登陸信息核對，提供系統使用，運行安全機制。

方案優勢
  • 安全保障高

    整個系統可通過業務網絡實現集中化管理，客戶維護方便。

  • 降低了計算上的性能瓶頸

    通過集群軟件實現集群統一部署，並且可自動均衡負載，移動遷移，保證計算的可靠運行，並且採用高帶寬，高速的INFINIBAND交換機完全解決低速的IO瓶頸。

  • 有效節省了成本投資

    中海油系統一直採用國外服務器品牌，為此每年需支付高昂的軟件支持費用，採用國產HPC設備不但可從分滿足石油勘探的工作需求，並且成本低，用戶體驗好

  • 通訊效率有保障

    通訊鏈路採用冗餘設計，計算節點、管理節點和存儲節點間均採用冗餘鏈路連接，保障數據的讀寫安全和順暢。