《PC集群高性能运算系统的机构设计和应用软件的开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PC集群高性能运算系统的机构设计和应用软件的开发（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号： 单位代码：UDC： 密 级： 哈尔滨石油学院本科生毕业设计论文论文题目：PC集群高性能运算系统的机构设计和应用软件的开发学 士 生： 李 洋 指导教师： 张大为 教授 工程领域： 石油与天然气工程 2012年 5 月 10 日Thesis for the Graduate Candidate TestThe High Performance Computing Systems Construction Design And Applying Softwares Development论文英文题目 Candidate: Zhang Shuquan Tutor: Zhang Dawei,
2、Li Youxiao Field: Oil and Natural Gas EngineeringDate of oral examination:20th June 2021辩论日期University: Daqing Petroleum Institute学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 学位论文使用授权声明本人完全了解哈尔滨石油学院有关保存、使用学位论文
3、的规定，学校有权保存学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 导师签名： 日期： 日期：摘 要 随着地震勘探开发技术的飞速开展，数据采集精度不断提高，数据处理的数据量急剧膨胀，成指数增长，同时对数据处理技术也提出了新的要求 ，以前作为特殊处理方法的叠前时间偏移和叠前深度偏移处理方法已经成为常规处理手段，而这些处理方法需要消耗大量的CPU资源。以目前处理中心现有设备根本无法完
4、成这样的处理任务，因此必须购置新的处理系统。如果购置传统的大型机需要几千万元的资金，而构建PC集群，只需十分之一的资金，而处理的能力到达传统大行机的3倍，而且PC集群具有很好的扩展性，因此构建PC集群这一课题具有重要的理论意义和应用价值。本课题利用高性能的节点、网络交换机、存储等硬件资源和地震资料处理软件资源，通过合理的结构设计，构造一个高性能的并行运算系统，以满足地震资料叠前时间偏移和叠前深度偏移处理生产的需要。同时，通过开发研制集群监控软件和图形化的管理界面，实时动态监控管理PC集群的每个节点的CPU、内存和硬盘的使用情况，合理组织作业，充分利用计算机珍贵资源，保证整套PC集群发挥最大的效
5、率。本课题的研制成功，使得研究院地震资料处理中心具有了叠前时间偏移和叠前深度偏移的处理能力，同时使得地震资料处理经济效益提高一倍，本课题的成果具有很好的推广价值和应用前景。关键词：高性能运算； 结构设计；监控软件；资料处理AbstractWith the development of the seismic exploration technique,the collection precision of the seismic is more and more higher.The quantity of the seismic data which need process rapidly
6、 expand and is increasing by exponent and bring forward more demand to processing technique.The pre-stack time migration processing technique and pre-stack depth migration processing which were special processing technique have become regular processing method.These processing method will cunsume a
7、large quantity CPU resources. Now the processing equipment we have cant deal with the task,so we need purchase some new processing machines. For purchasing the classic large computer, we will expend tens of millions of yuan RMB.If we purchase the Pc_cluster system,we only expense one-tenth cost of i
8、t and acquire three times processing ability.The pc_cluster expand easily.So constructing a pc_cluster has its theoretical meaning and practical applying value.In this project,we use high performance computing node ，switching equipment ,storage and seicmic data processing software to construct one h
9、igh performance computing system by reasonable construction design. For this computing system,we can meet the demands of the pre-stack time migration and pre-stack depth migration in production.At the same time,we develop the graphical software to monitor and manage the status of every node include
10、the information of the CPU ,Memory and Disk etc.Through the software,we can organize the processing task and utilize the precious machine resource.The pc_cluster can exert its largest efficiency.The completment of this project ,our processing center of seismic data of research institute owe the abil
11、ity of pre-stack time and depth migration.Also this project increase the economic benefit of process.We can spread the production of this project and the foreground is full of light.Keywords:High Performance Computing； Construcion Design； Monitor Software； Seismic Data processing 目 录第1章 前言1 1.1微机集群的
12、国内外开展现状.1 1.2微机集群的技术原理.1 1.3微机集群的可靠性 .3 1.4 微机集群的优势. .3 1.5微机集群的开展趋势4第2章 高性能运算系统的结构设计.52.1硬件产品的选择.52.2系统软件的安装.132.3集群运算系统的优化.14第3章 集群监控软件的开发.183.1软件开发的目的意义.183.2算法的研究设计.183.3程序的具体实现.19第4章系统的测试34结论.35参考文献.36致谢.38第1章 前 言1.1集群的历史及开展现状集群并不是一个全新的概念，其实早在七十年代计算机厂商和研究机构就开始了对集群系统的研究和开发。由于主要用于科学工程计算，所以这些系统并不为
13、大家所熟知。直到Linux集群的出现，集群的概念才得以广为传播。高性能计算机技术是衡量一个国家科技水平及综合国力的重要标志之一，目前世界上一些兴旺国家都在争相投入巨额资金对它进行开发和研究。PC集群计算机就是最廉价的高性能计算机，具有良好的可扩展性、可移植性，具有成熟的MPI并行软件开发环境，现在PC集群已经应用到军事、航天、银行、天气预报和资料处理等各个领域，具有很多的成功的应用实例。目前国外的一些传统的生产的大型机的计算机公司例如美国的IBM公司、HP公司都拥有自己的集群产品，其他向美国DELL公司、联想公司和法国的CGG公司也都在生产自己的集群产品。国内的公司如曙光在生产大型机的同时，把重点转向了PC
