7 - 2005

Переоснащение центра обработки сейсмических данных компании «ЛАРГЕО»

Увеличение объемов сейсморазведочных работ, проводимых нефтяными компаниями, и ужесточение сроков обработки данных, наблюдающееся в последнее время, потребовали от компаний, занимающихся обработкой сейсмических данных, оптимизации и увеличения вычислительных мощностей. Одним из пионеров в этом направлении является компания «ЛАРГЕО». Созданная на базе вычислительного центра «Лаборатории региональной геодинамики» (UK) и унаследовавшая его персонал, менеджмент и опыт работы, в настоящее время «ЛАРГЕО» является одной из наиболее динамично развивающихся компаний на рынке обработки сейсмический данных. Компания специализируется на выполнении геофизических работ для международных и российских нефтяных и газовых компаний, производит обработку и интерпретацию данных, полученных методом сейсморазведки, а также обеспечивает надзор за выполнением полевых работ и контроль качества получаемых данных.

Рассказывает генеральный менеджер «ЛАРГЕО» Александр Яковлев: «В связи с нарастающей активностью “ЛАРГЕО” резко изменился характер данных, с которыми мы работаем, — в сторону увеличения объема и применения новых алгоритмов углубленной обработки. Таким образом, мощности, которыми располагала наша компания, уже не отвечали возросшим запросам. Необходимо было кардинальное решение, позволяющее значительно увеличить производительность вычислительных мощностей как с целью ускорения выполнения объема работ, так и для более детального и тщательного подбора параметров, что требует многократных итерационных процедур».

Проект по переоснащению ЦОСД начался в конце прошлого года, а уже к середине июля компания сможет полностью завершить переоснащение своего центра обработки сейсмических данных, установив там современное компьютерное оборудование, а именно:

• вычислительный кластер Arbyte, оптимизированный под программные продукты сейсморазведки и с возможностью наращивания до 30 вычислительных узлов;

• многопроцессорную систему SGI Altix 350 c возможностью наращивания до 32 процессоров;

• графические станции Arbyte, оснащенные профессиональными мониторами;

• цветные устройства вывода на печать высокого разрешения для визуализации геофизических данных;

• высокоскоростной дисковый массив общим объемом до 6 Тбайт;

• сетевые решения и системы стабилизации внутриофисного электропитания.

Внедрение комплекса проходило в два этапа.

Первый этап

Компанией «ЛАРГЕО» было принято решение взять на испытание кластер Arbyte Zeeger Geo 64 на базе процессоров Intel Itanium 2 — вычислительный кластер, состоящий из одного четырехпроцессорного сервера TI-4 и шести двухпроцессорных серверов Alkazar TI-2, объединенных гигабитным коммутатором. Суммарный объем оперативной памяти составляет 56 Гбайт, общее число процессоров Intel Itanium 2 — шестнадцать. Модульная архитектура кластера позволяет легко заменять и наращивать узлы. Для проверки возможностей кластера были выбраны наиболее сложные вычислительные задачи сейсморазведки — глубинная и временная миграции до суммирования и временная миграция после суммирования. «Глубинные миграционные преобразования до суммирования позволяют получить более точное сейсмическое изображение границ в глубинном масштабе, — отмечает Александр Яковлев. — Однако именно эти алгоритмы являются наиболее ресурсоемкими, поскольку для высокоточной интерпретационной обработки результатов требуется огромный объем вычислений».

На начальном этапе временной обработки существует целый ряд процедур — таких, например, как расчет статических поправок по алгоритму Монте-Карло или фильтрация кратных волн, требующая преобразования в область TAU-P. Эти процедуры весьма трудоемкие, и при проведении расчетов их необходимо ускорять средствами вычислительной техники. В ходе тестирования использовались программные продукты компании Paradigm Geophysical — Focus и GeoDepth, а также ПО Тsunami компании Tricon Geophysics.

Результаты тестирования показали, что, по сравнению с многопроцессорными SMP-машинами компании Sun, кластер в несколько раз сокращает время миграции. Наибольший выигрыш времени счета был получен при использовании программного продукта Tsunami для временной миграции. В ходе оценки кластера было проведено тестирование работы программного продукта Focus компании Paradigm Geophysical, хотя Focus изначально предназначен для многопроцессорных машин с архитектурой SMP/NUMA (с общей памятью). Кластер имеет другую архитектуру — слабосвязанную. Инсталляция этого программного обеспечения в «ЛАРГЕО» на кластер с архитектурой ia-64 стала не только первой в России, но и по некоторым признакам одной из первых в мире.

В феврале текущего года компания «ЛАРГЕО» приняла решение о внедрении 16-процессорного кластера Arbyte в своем ЦОСД.

Второй этап

С внедрением кластерной системы «ЛАРГЕО» получила возможность частично отказаться от использования старой платформы, однако объем обрабатываемых данных не позволял остановится на внедрении только одной системы. «Наша компания в настоящее время может выполнять от четырех до шести проектов одновременно, — рассказывает главный специалист компании «ЛАРГЕО» Николай Кушнеров, — поэтому использование всего одной машины вызывало бы конфликтные ситуации между сотрудниками. Есть и еще один немаловажный фактор: для реализации проектов компания использует несколько программных продуктов c разными возможностями распараллеливания. Кластер хотя и решает практически любые задачи, в силу своих архитектурных возможностей подходит в большей степени для хорошо распараллеливающихся задач. В работе же с программными продуктами Paradigm Geophysical выигрыш давала SMP/NUMA-машина». По этой причине в апреле компания Arbyte, являющаяся национальным дистрибьютором Silicon Graphics, передала «ЛАРГЕО» восьмипроцессорную систему SGI Alti x 350 для оценки ее возможностей.

SGI Altix 350 на базе процессоров Intel Itanium 2 — это система с архитектурой неоднородного доступа к памяти (Non Uniform Memory Access, NUMA). Модульная архитектура «расширение по необходимости» предоставляет пользователям возможность независимо масштабировать процессорную мощность, память и ресурсы ввода-вывода, позволяя им за приемлемую цену строить именно такие системы, в которых они нуждаются, и легко реконфигурировать их в соответствии с изменяющимися потребностями. Так, сервер масштабируется до 32 процессоров Intel Itanium 2 (384 Гбайт общей памяти под управлением единого образа ОС Linux) и обеспечивает возможность объединения в кластер с помощью стандартных интерконнектов.

Центр обработки сейсмических данных компании «ЛАРГЕО»

Центр обработки сейсмических данных компании «ЛАРГЕО»

Проведя тестирование на конкретных задачах компании, технические специалисты «ЛАРГЕО» рекомендовали систему SGI для работы с программным обеспечением Focus и GeoDepth.

В результате компании выработали комплексное решение, основу которого будут составлять система SGI Altix 350 и кластер Arbyte, а также профессиональные графические станции, каждая из которых оснащена двумя профессиональными мониторами, дисковый массив и другие составляющие комплекса для максимально эффективной работы ЦОСД. Кроме того, технические специалисты Arbyte интегрировали кластер с системой SGI для решения наиболее ресурсоемких задач. Таким образом, «ЛАРГЕО» получила возможность использовать для параллельного решения задач, требующих обработки разного типа, машины с разной архитектурой, выбирая из них ту, которая обеспечивает более высокую производительность для решения конкретной задачи.

Однако «ЛАРГЕО» была необходима не просто современная технологическая платформа под ключ, включая инсталляцию и запуск в эксплуатацию, — в условиях интенсивного развития компании был нужен такой комплекс, который сочетал бы в себе оптимальность решения с минимально возможной ценой. «Компания Arbyte была выбрана как партнер, готовый предоставить комплексное решение в области аппаратного обеспечения, подходящее по цене, причем на совершенно другом уровне, — отмечает генеральный директор «ЛАРГЕО» Андрей Елистратов. — Arbyte самым активным образом участвовала в поиске приемлемого финансового варианта, позволившего провести модернизацию в короткие сроки и максимально безболезненно для “ЛАРГЕО”». Совместно со специализированной лизинговой компанией «ЦХГ Меридиан» было разработано решение, оптимизировавшее финансовую сторону сделки для всех ее участников при внедрении новых вычислительных мощностей. «ЦХГ Меридиан» была предложена схема постоянного обновления современным IT-оборудованием в течение двух лет для поддержания высокой конкурентоспособности компании «ЛАРГЕО» на рынке обработки геофизических данных.

Внедрение комплексного решения Arbyte позволило «ЛАРГЕО» ускорить выполнение миграционной обработки по сравнению с ранее использовавшимися решениями на платформе UNIX, улучшить гибкость выполнения задач вследствие интеграции вычислительного кластера и системы SGI. Компания получила возможность обрабатывать большие съемки 3D и за счет большего количества итераций более точно подбирать параметры процедур миграции, а также более точно осуществлять обработку по алгоритмам волнового уравнения. Комплексность решения позволила свести к минимуму проблемы с поставщиками различных составляющих комплекса. Кроме того, расширенная техническая поддержка Arbyte предусматривает превентивное устранение потенциальных проблем и оперативное реагирование на нештатные ситуации.

В начало В начало

САПР и графика 7'2005