發(fā)布時間：2021-11-08 09:09

　　科學(xué)計(jì)算是進(jìn)行科學(xué)研究和探索的重要技術(shù)手段，它對高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力提出了很高的要求，是推動高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的強(qiáng)大動力。當(dāng)前，高性能計(jì)算正由PetaFLOPS量級向Exascale量級發(fā)展。與此同時，數(shù)據(jù)存儲也進(jìn)入Petabyte量級。高性能磁盤存儲系統(tǒng)是高性能計(jì)算機(jī)的重要組成部分，其性能對高性能計(jì)算機(jī)綜合性能產(chǎn)生重要影響。隨著高性能計(jì)算應(yīng)用日益廣泛，高性能計(jì)算機(jī)的磁盤存儲系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用時表現(xiàn)出一些新問題，這些問題制約了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)用性能的進(jìn)一步提高。為了分析高性能計(jì)算系統(tǒng)的I/O瓶頸問題的原因和研究解決問題的技術(shù)方法，本文以石油地震勘探數(shù)據(jù)處理中的抽道集處理過程為基礎(chǔ)，在深入研究抽道集處理程序的I/O特性和高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對優(yōu)化和提高I/O密集型應(yīng)用的實(shí)際運(yùn)行性能提出了一些解決方案。首先，論文綜述和分析了高性能計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、技術(shù)特性、潛在的問題和解決方法，在此基礎(chǔ)上，對比了各種典型系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和存在的技術(shù)缺陷，并提出了本文的技術(shù)方法。其次，詳細(xì)分析了抽道集處理過程，研究了它的數(shù)據(jù)處理I/O流程，分析了I/O模式和I/O特性，發(fā)...

【文章來源】： 國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        1.1.2 高性能計(jì)算機(jī)存儲發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        1.1.3 高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用對存儲的需求
    1.2 課題研究意義
    1.3 論文的主要工作和貢獻(xiàn)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 高性能計(jì)算機(jī)存儲結(jié)構(gòu)分析和典型 I/O 密集型應(yīng)用特性分析
    2.1 計(jì)算子系統(tǒng)組成及特性分析
    2.2 存儲系統(tǒng)組成及特性分析
        2.2.1 集中式存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.2.2 分布式并行存儲體系結(jié)構(gòu)
        2.2.3 集中分布式并行存儲體系結(jié)構(gòu)
    2.3 典型應(yīng)用的 I/O 特性分析
        2.3.1 基因數(shù)據(jù)處理
        2.3.2 航天遙感數(shù)據(jù)處理
        2.3.3 氣象預(yù)報
        2.3.4 石油地震勘探數(shù)據(jù)處理
    2.4 存儲系統(tǒng)面臨的問題
    2.5 當(dāng)前解決問題的方案的研究
        2.5.1 Cache 優(yōu)化技術(shù)
        2.5.2 預(yù)取技術(shù)
        2.5.3 高性能 I/O 接口
    2.6 相關(guān)研究及本課題的研究方法和計(jì)劃
        2.6.1 初始的協(xié)作緩存
        2.6.2 基于（Hint）線索的協(xié)作緩存
        2.6.3 本課題的研究方法和計(jì)劃
    2.7 本章小結(jié)
第三章 石油地震勘探數(shù)據(jù)處理中抽道集處理過程 I/O 特性研究
    3.1 石油地震勘探介紹
    3.2 抽道集處理過程的性能分析
        3.2.1 抽道集處理過程介紹
        3.2.2 抽道集的處理流程
        3.2.3 抽道集的 I/O 特性
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于內(nèi)存的抽道集處理過程優(yōu)化方法
    4.1 基于內(nèi)存的抽道集處理過程優(yōu)化方法背景
        4.1.1 基于內(nèi)存的抽道集處理過程優(yōu)化方法背景
        4.1.2 基于內(nèi)存的抽道集處理過程優(yōu)化方法所針對的問題
    4.2 基于內(nèi)存抽道集處理過程優(yōu)化方法設(shè)計(jì)
        4.2.1 基于內(nèi)存抽道集處理過程優(yōu)化方法基本思想
        4.2.2 負(fù)載均衡
    4.3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        4.3.2 性能評測
    4.4 本章小結(jié)
第五章 SIM 系統(tǒng)
    5.1 SIM 系統(tǒng)的研究背景
        5.1.1 研究動機(jī)
        5.1.2 相關(guān)工作
    5.2 SIM 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 SIM 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
        5.2.2 I/O 流程
        5.2.3 SIM 系統(tǒng)的管理
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]“天河一號”大規(guī)模并行應(yīng)用程序測試 [J]. 朱小謙,孟祥飛,菅曉東,馮景華.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2012(03)

博士論文
[1]面向高性能計(jì)算的可擴(kuò)展I/O體系結(jié)構(gòu)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李瓊.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]遙感圖像處理軟件中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋江洪.中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2005
[3]基于快速網(wǎng)絡(luò)的新型存儲層次設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王永慶.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
[4]遙感圖像并行處理算法的研究與應(yīng)用[D]. 周海芳.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]異構(gòu)（CPU-GPU）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評測與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 成思遠(yuǎn).國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]疊前逆時偏移及成像[D]. 陳聰.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011



本文編號：3483433