在地震勘探領域,隨著地震勘探新技術的發(fā)展和應用,地震資料采集的數(shù)據(jù)量和處理的計算量也在快速增長。為了充分利用行業(yè)已有豐富的高性能資源,進一步擴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用,研究利用網(wǎng)格技術建設地震資料分布式并行處理平臺所面臨的廣域分布、異構高性能資源的共享與協(xié)同、分布并行任務調(diào)度及分布數(shù)據(jù)管理等關鍵問題。在分析地震資料數(shù)據(jù)特征和各處理流程計算特征的基礎上,重點分析了共炮點道集波動方程疊前深度偏移應用粗粒度可分特征。圍繞地震資料分布并行處理中關于資源監(jiān)控與選擇、任務劃分與調(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分布式基礎設施的地震資料處理應用網(wǎng)格平臺體系結構,并對基于Globus標準的平臺服務實現(xiàn)機制與并行消息傳遞機制進行了研究。研究了地震資料并行處理任務對網(wǎng)格多資源優(yōu)選問題及其支撐服務網(wǎng)格資源監(jiān)控服務的實現(xiàn)機制。結合網(wǎng)格資源性能屬性建立了離散型多目標規(guī)劃數(shù)學模型,采用評價函數(shù)法將問題轉化為單目標優(yōu)化問題,并在此基礎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組件設計并實現(xiàn)了應用網(wǎng)格平臺資源監(jiān)控系統(tǒng),... 

【文章來源】：中國石油大學(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
論文創(chuàng)新點摘要
第1章 緒言
    1.1 研究背景
    1.2 相關技術現(xiàn)狀
        1.2.1 高性能計算
        1.2.2 對等技術
        1.2.3 網(wǎng)格技術
        1.2.4 云計算
        1.2.5 地震資料處理與高性能計算
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 論文的組織結構
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 共炮點道集波動方程疊前深度偏移
        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
第3章 地震資料處理應用網(wǎng)格平臺體系結構
    3.1 應用網(wǎng)格資源拓撲結構
        3.1.1 網(wǎng)格資源特征
        3.1.2 應用網(wǎng)格環(huán)境中的資源
        3.1.3 應用網(wǎng)格資源拓撲
    3.2 應用網(wǎng)格平臺體系結構
        3.2.1 平臺體系結構
        3.2.2 各服務組件之間的交互關系
    3.3 基于Gloubs的網(wǎng)格平臺實現(xiàn)機制
        3.3.1 應用網(wǎng)格平臺特征
        3.3.2 WSRF規(guī)范網(wǎng)格服務實現(xiàn)機制
    3.4 應用網(wǎng)格平臺并行消息傳遞機制
        3.4.1 VO節(jié)點域內(nèi)的消息傳遞實現(xiàn)機制
        3.4.2 VO節(jié)點間的消息傳遞實現(xiàn)機制
        3.4.3 VO節(jié)點間消息傳遞通信機制
        3.4.4 集群私有IP對VO節(jié)點間通信的影響
    3.5 小結
第4章 應用網(wǎng)格平臺資源選擇
    4.1 引言
    4.2 應用網(wǎng)格平臺資源選擇功能結構
        4.2.1 網(wǎng)格作業(yè)描述
        4.2.2 應用網(wǎng)格資源選擇功能結構
    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)選遺傳算法關鍵要素
        4.3.4 實驗仿真及參數(shù)分析
    4.4 基于Globus的應用網(wǎng)格平臺資源監(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)結構
        4.4.4 資源監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)
    4.5 小結
第5章 粗粒度任務網(wǎng)格并行調(diào)度
    5.1 應用網(wǎng)格平臺層次調(diào)度模型
    5.2 基于Globus的應用網(wǎng)格平臺作業(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)度與管理功能結構
    5.3 基于可分負載理論的并行調(diào)度策略
        5.3.1 DLT可分負載理論
        5.3.2 相關約定和定義
        5.3.3 帶探測的任務劃分策略
    5.4 基于PDP的FFD自適應調(diào)度算法
        5.4.1 算法描述
        5.4.2 Marmousi模型測試及結果分析
    5.5 應用調(diào)度器設計與實現(xiàn)
        5.5.1 應用網(wǎng)格節(jié)點間并行機制
        5.5.2 應用調(diào)度器功能結構
        5.5.3 應用調(diào)度器詳細設計
    5.6 小結
第6章 應用網(wǎng)格平臺分布數(shù)據(jù)管理
    6.1 基于Globus的應用網(wǎng)格平臺數(shù)據(jù)管理框架
        6.1.1 數(shù)據(jù)資源的特點
        6.1.2 應用網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理基本功能
        6.1.3 Globus基礎數(shù)據(jù)管理服務
        6.1.4 應用網(wǎng)格平臺數(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
        6.3.1 數(shù)據(jù)復制服務
        6.3.2 數(shù)據(jù)定位服務
        6.3.3 數(shù)據(jù)刪除
    6.4 數(shù)據(jù)管理Portal
    6.5 小結
第7章 地震資料處理應用網(wǎng)格平臺應用
    7.1 應用網(wǎng)格平臺功能及部署
        7.1.1 平臺功能
        7.1.2 平臺部署
    7.2 Kirchhoff積分法疊前時間偏移
    7.3 應用網(wǎng)格集成平臺功能測試
        7.3.1 渤深6實際地震資料
        7.3.2 尚店北疊前時間偏移
        7.3.3 五號樁三維疊前時間偏移
    7.4 應用網(wǎng)格集成平臺效率測試
    7.5 小結
結論與認識
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CPU/GPU系統(tǒng)負載均衡的可分負載調(diào)度[J]. 彭江泉,鐘誠.  計算機工程與設計. 2013(11)
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[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]應用并行計算框架提升地震數(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]含啟動開銷總線網(wǎng)絡實時可分性負載調(diào)度算法[J]. 盧建斌,肖慧,席澤敏,張明敏.  武漢理工大學學報(信息與管理工程版). 2011(01)
[6]云計算與云數(shù)據(jù)管理[J]. 周奇年,陳玲玲,李革.  電信科學. 2010(S1)
[7]任意可分負載在動態(tài)計算資源上的調(diào)度算法[J]. 康健.  計算機應用與軟件. 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]高性能計算機在地震資料處理中的應用[J]. 姜游,陳軍,黃駿.  計算機工程與科學. 2009(S1)
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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.中國地質大學(北京) 2012

碩士論文
[1]網(wǎng)格公共支撐平臺CGSP的元數(shù)據(jù)管理模型研究[D]. 龔文君.華中科技大學 2006



本文編號：3571106