解決方案概述
石油研究領域的巨人
大慶油田公司勘探開發研究院成立于 1964 年，現有 1800 多名石油工程技術人員，擁有多位國內外知名的地質學家、地球物理家和油藏工程師。在大慶油田發現和高產穩產的發展歷程中，研究院承擔了數以千計的重要研究課題，所取得的研究成果對大慶油田的油氣勘探和生產具有重要意義，為大慶油田持續27年高產穩產5000 萬噸作出了巨大貢獻。
為了保持大慶油田持續穩定地增長穩產4000千萬噸的優勢，創建百年油田，研究院需要采用先進的 IT 技術作為發展動力。其地球物理研究中心 ( Geophysics Service Center, GSC) 擁有近千臺服務器，許多是在油田地震數據處理應用中廣泛采用的高性能計算 (HPC) 服務器。在三維地震疊前時間/深度偏移處理方面，廣泛采用了基于 Linux 的 HPC 集群。
為了加快油氣勘探的步伐，GSC 決定進一步增強在地震數據處理方面的能力，這就要求對集群系統的規模進行拓展。為此，新增了惠普公司的高性能刀片式服務器集群，并配合使用日立數據系統公司的 SAN 存儲陣列。整個地震處理集群系統由656 臺刀片式服務器和42臺I/O服務器、高速 10 千兆位以太網和一個 SAN 磁盤存儲陣列組成。安裝集成了國際領先水平的地震數據處理軟件，能夠實現高分辨率地震數據處理和地震疊前時間/深度偏移處理。新的地震處理集群系統的采用大大加快了大慶油田公司在松遼盆地深層和海拉爾盆地的油氣步伐。
采用 StorNext 解決方案，文件系統限制問題迎刃而解
隨著地震數據計算量和磁盤空間的超常規增長，傳統的單一節點 NFS 服務器已無法滿足數據處理的要求。當采用 I/O 服務器在多個計算節點導出文件系統時，性能瓶頸問題就會凸顯出來。另外，文件系統架構也存在著一個故障點。
Quantum 的 StorNext 軟件是解決上述問題的最佳選擇：其共享 SAN 文件系統拓撲結構能夠充分發揮 StorNext 文件系統、StorNext Storage Manager 歸檔系統和 Quantum Scalar® i2000 磁帶庫的優勢，從而達到優化系統性能、提高存儲資源利用率和集群整體處理效率的目的。特別是在進行三維地震疊前時間/深度偏移處理時，共享文件系統的部署加上磁盤存儲空間的合理使用，充分滿足了研究院的大規模三維連片地震數據處理需求。
大慶油田公司勘探開發研究院的張鐵剛總工說：“StorNext 解決方案可有效解決了文件系統性能存在的瓶頸問題，同時消除原文件系統架構的單一故障點。因此，能夠顯著提高地震數據處理效率。”
通過實施 StorNext 解決方案，GSC 構建了一個大型地震數據處理系統，包括 698 臺服務器（1,444 個CPU）、全新的 10Gbps 網絡、576 個以太網端口、400TB 光纖通道網絡磁盤陣列，以及一個 600TB Quantum Scalar® i2000 磁帶庫。集群中的每臺服務器都運行著 StorNext 文件系統軟件，因此，每臺服務器都能夠以高于 100MBps 的速度直接訪問共享 FC 磁盤。
磁盤以及磁盤到磁帶庫的數據歸檔由 StorNext 元數據服務器進行管理。這些服務器可以管理共享文件系統元數據，滿足各項常規數據的讀/寫需求，并能夠執行不間斷的數據遷移和檢索。
大慶油田研究院的地震處理集群中總共安裝了五套地震數據處理軟件。對于傳統共享文件系統而言，由于負載平衡問題，很難實現應用程序共享。而 StorNext 解決方案在文件共享期間提供了 I/O 負載平衡功能，有效消除了性能制約因素。所有 I/O 節點都可以同時訪問相同的文件系統，無需排隊等候，也不會出現不必要的延遲。這樣，研究院就可以根據勘探開發的需要部署 I/O 節點資源，從而提高地震數據處理效率。
大慶油田公司勘探開發研究院技術專家馮保民評價到：“實施 StorNext 解決方案后，所有 I/O 節點都可以同時訪問相同的文件系統，而無需排隊等候。因此，五套地震數據處理軟件能夠同時共享原始地震數據，而不會出現任何不必要的延遲。此外，該解決方案還可通過多個不同的 I/O 節點來執行并行處理操作，以滿足更高的性能需求?？傊?，StorNext 解決方案為提高地震數據處理的效率做出了巨大貢獻。”
StorNext 解決方案賦予集群強大的處理能力
在部署 StorNext 解決方案之前，該研究院擁有 30 個 1TB 規模的文件系統。由于多個 I/O 節點無法訪問相同的文件系統，這種系統設置嚴重制約了勘探研究工作。為了確保地震數據得到充分處理，大多數 I/O 節點都要訪問這些不同的文件系統。而這給 I/O 節點帶來了沉重的系統負荷，致使集群無法滿足大規模地震數據處理的要求。
StorNext 文件系統能夠與 SAN 中的共享存儲池配合使用。這樣，就可以通過多個不同的 I/O 節點進行地震數據處理操作，從而滿足地震疊前時間/深度偏移處理對共享文件系統空間的巨大需求。
另外，StorNext 解決方案還可對地震數據進行歸檔、檢索和保護，并能通過 Scalar® i2000 磁帶庫進行存儲。GSC 可以根據具體參數（如進度表、工作區域、用戶和關鍵處理標準等）將數據從在線 RAID 系統遷移至磁帶，從而為其他作業釋放磁盤空間。如果需要使用已歸檔的文件，可自動將其從磁帶轉移到磁盤上。此外，經過處理的數據的最終副本可復制到磁帶庫中，從而實現最終數據的離線存儲和保護。
大慶油田公司勘探開發研究院簡介：
大慶油田勘探開發研究成立于 1964 年，經過 40 多年的發展建設，，該研究院已成為技術門類齊全、研發實力雄厚、研究設備先進的中國最大的油氣勘探開發研究機構之一。該研究院重視科研與生產，并致力于技術創新。油氣勘探技術的發展進步成為大慶油田可持續發展的堅實基礎。
大慶油田勘探開發研究院現有 1,800名石油工程人員，其中有 2 位國家級和部級“有突出貢獻”的專家，9 位CNPC 高級專家，11 位技術專家，41 位學術和技術帶頭人。
