本文關(guān)鍵詞：SDN環(huán)境下的并行地震解釋系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理研究

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【摘要】：地震解釋系統(tǒng)作為地震勘探領(lǐng)域的專業(yè)軟件已得到廣泛應(yīng)用,為了提高數(shù)據(jù)解釋效率,對(duì)系統(tǒng)的并行化勢(shì)在必行,而數(shù)據(jù)管理技術(shù)是影響并行解釋系統(tǒng)工作效率的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不能很好的解決這問(wèn)題主要因?yàn)槠鋵?duì)網(wǎng)絡(luò)信息和控制力的缺乏,由美國(guó)斯坦福大學(xué)提出的SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在一系列領(lǐng)域取得的成功為并行地震解釋系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新思路,本文基于SDN創(chuàng)新性地對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理給出一個(gè)合理的解決方案,主要?jiǎng)?chuàng)新和工作包括:(1)針對(duì)并行解釋中多樣的數(shù)據(jù)讀取需求,設(shè)計(jì)了基于二級(jí)索引的地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型�？刂破鞫死米陨硭饕畔⒑驼莆盏木W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)能定位與用戶讀取需求一致且離用戶最近的數(shù)據(jù)服務(wù)器,從而有效減少地震數(shù)據(jù)的傳輸量和傳輸距離。同時(shí),為了保證用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)能夠快速到達(dá),本文提出了用戶自定義鏈路權(quán)重選路算法解決數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度問(wèn)題,相對(duì)于傳統(tǒng)鏈路負(fù)載均衡方法,該方法更適合多用戶同時(shí)申請(qǐng)大型地震數(shù)據(jù)場(chǎng)景。通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法在時(shí)延抖動(dòng)、丟包率及網(wǎng)絡(luò)中各鏈路的利用率等方面都比傳統(tǒng)方法有明顯的性能提升。(2)針對(duì)并行解釋小組間解釋需求不斷變動(dòng)導(dǎo)致小組間傳輸?shù)卣饠?shù)據(jù)代價(jià)變大的問(wèn)題,研究了動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)部署位置算法降低數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)銷。將該問(wèn)題抽象為一個(gè)整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型,利用SDN控制器收集的信息,采用本文的算法調(diào)整數(shù)據(jù)部署位置并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)該場(chǎng)景進(jìn)行模擬。結(jié)果表明,利用上述方法調(diào)整小組間數(shù)據(jù)部署位置能有效降低跨組傳輸數(shù)據(jù)的開(kāi)銷,提高整體解釋效率。同時(shí),本文闡述了一種在小組間網(wǎng)絡(luò)相對(duì)空閑時(shí)遷移數(shù)據(jù)的方法,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證說(shuō)明該方法能在合理時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)遷移任務(wù)。(3)為了在實(shí)際系統(tǒng)中驗(yàn)證二級(jí)索引存儲(chǔ)模型及用戶自定義鏈路權(quán)重算法,利用Open vSwitch搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在此基礎(chǔ)上用裝有地震解釋系統(tǒng)的客戶端進(jìn)行多用戶并行解釋。通過(guò)測(cè)試論證了本文研究的數(shù)據(jù)管理方案對(duì)提高并行解釋效率具有實(shí)際參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：并行地震解釋系統(tǒng) 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)部署
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.44
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 地震解釋系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)15-17
• 1.2.2 SDN發(fā)展概述17-18
• 1.3 本文主要工作與貢獻(xiàn)18-19
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)19-20
• 第二章 新型并行地震解釋系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理架構(gòu)研究20-37
• 2.1 地震數(shù)據(jù)介紹20-25
• 2.1.1 地震數(shù)據(jù)特點(diǎn)20
• 2.1.2 地震數(shù)據(jù)文件格式20-21
• 2.1.3 地震數(shù)據(jù)讀取需求21-23
• 2.1.4 并行解釋數(shù)據(jù)管理需求23-25
• 2.2 鏈路負(fù)載均衡技術(shù)25-27
• 2.2.1 鏈路負(fù)載均衡分類25-26
• 2.2.2 常見(jiàn)的鏈路負(fù)載均衡方法26
• 2.2.3 現(xiàn)有鏈路負(fù)載均衡方法的不足26-27
• 2.3 軟件定義網(wǎng)絡(luò)27-32
• 2.3.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)27-28
• 2.3.2 OpenFlow概述28-30
• 2.3.3 SDN控制器介紹30-32
• 2.4 新型并行地震解釋系統(tǒng)架構(gòu)32-36
• 2.4.1 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的必要性32
• 2.4.2 整體架構(gòu)描述32-34
• 2.4.3 全局狀態(tài)控制34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 并行地震解釋小組內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及調(diào)度研究37-58
• 3.1 引言37-38
• 3.2 解釋小組中地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型38-44
• 3.2.1 地震數(shù)據(jù)與索引38-39
• 3.2.2 地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)優(yōu)化與二級(jí)索引39-42
• 3.2.3 解釋文件的存放與同步42-44
• 3.3 數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度算法設(shè)計(jì)44-51
• 3.3.1 Floodlight路由算法和轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制44-46
• 3.3.2 默認(rèn)路由算法弊端46-48
• 3.3.3 最先匹配算法設(shè)計(jì)48-49
• 3.3.4 用戶自定義鏈路權(quán)重的選路算法設(shè)計(jì)49-51
• 3.4 算法實(shí)現(xiàn)51-53
• 3.4.1 實(shí)現(xiàn)步驟51-52
• 3.4.2 算法性能和結(jié)果52-53
• 3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析53-57
• 3.5.1 Mininet介紹53
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景53-54
• 3.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 并行地震解釋小組間數(shù)據(jù)智能部署及遷移方法研究58-71
• 4.1 研究動(dòng)機(jī)及意義58-59
• 4.2 地震數(shù)據(jù)最優(yōu)部署方案研究59-64
• 4.2.1 相關(guān)模型59-60
• 4.2.2 最優(yōu)數(shù)據(jù)部署位置選取算法60-62
• 4.2.3 最優(yōu)數(shù)據(jù)部署位置調(diào)整算法62-64
• 4.3 地震數(shù)據(jù)遷移方案研究64-67
• 4.3.1 相關(guān)模型64-65
• 4.3.2 數(shù)據(jù)遷移方案設(shè)計(jì)65-67
• 4.4 算法仿真與分析67-70
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景介紹67-68
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試71-79
• 5.1 測(cè)試平臺(tái)71
• 5.2 測(cè)試場(chǎng)景71-73
• 5.3 測(cè)試方法及結(jié)果73-78
• 5.3.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及調(diào)度測(cè)試73-76
• 5.3.2 并行解釋功能測(cè)試76-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 工作總結(jié)79-80
• 6.2 工作的不足與展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果85-86

【相似文獻(xiàn)】

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