أجرت شركة SPC "Geostra" التي تستخدم خدمة MCS معالجة مصورة للمعلومات الزلزالية - 40 تيرابايت مسوحات عالية الكثافة MOGT-3D. ستتم مناقشة تنفيذ والفروق الدقيقة ونتائج المشروع في هذه المقالة.

بدأ إنتاج النفط الصناعي في منطقة الفولغا في الثلاثينيات. ولكن مع ازدياد المعرفة الجيولوجية والجيوفيزيائية للمنطقة ، لم تعد الأساليب القياسية للمسوحات الزلزالية الحقلية والجوية تسمح بإيجاد رواسب نفطية جديدة في الكميات المطلوبة. لذلك ، واجهت شركات النفط مسألة دراسة أكثر تفصيلاً للبيئة الجيولوجية.


بالنسبة للدراسات ذات المستوى الضروري من التفاصيل ، يُجبر مستخدمو التربة التحتية على طلب استطلاعات رصد الزلازل الميدانية وخارج الموقع باستخدام تقنيات متطورة. في الوقت نفسه ، يزداد حجم البيانات التي يتم الحصول عليها بشكل كبير ، ويلزم توفير موارد معالجة كبيرة لمعالجتها وتفسيرها.

شركات الخدمات الجيوفيزيائية ، بدورها ، تبحث باستمرار عن طرق لتحسين الموارد وزيادة القدرة الحاسوبية. واحدة من المجالات الواعدة اليوم هي التكنولوجيا السحابية.

معلمات المشروع والشكل

كانت مساحة الموقع الذي تمت دراسته في إطار المشروع التجريبي 47 كم ² . كمنهجية للرصد الميداني ، تم اختيار تقنية تسمح بتسجيل الملاحظات الزلزالية عالية الكثافة MOGT-3D في وقت قصير. ولهذا الغرض ، تم تحسين القاعدة المنهجية والتكنولوجية لكل من قسم الجيوفيزياء في Bashneftegeofizika JSC ، والذي كان اختصاصيوه مسؤولين عن تنفيذ المرحلة الميدانية للمشروع ، وشركة LLC SPC Geostra ، التي قامت مجموعات الخبراء بعمل المكتب.


^{مراحل معالجة البيانات الزلزالية.}

سوف تركز هذه المقالة على الجزء cameral من المشروع. وهي ، على تفاصيل تنفيذ الجزء الفني من وحدة معالجة البيانات الزلزالية ، والتي شملت ، بالإضافة إلى العمل القياسي ، أيضا تكنولوجيا خاصة - هجرة السمت الكامل.
وكان حجم البيانات المصدر للتنفيذ دوري للحسابات 40 تيرابايت. بالنظر إلى الكثافة المكانية للمسوحات السيزمية ، عند تحويلها إلى نظام مراقبة ميداني قياسي لمنطقة العمل ، يتوافق حجم البيانات هذا مع مسح مساحته حوالي 2500 كم ² (مع مناطق تغطية قياسية تتراوح بين 200-400 كم ² ). تم تصميم مركز الحوسبة التابع لـ SPC "Geostra" لحل مشاكل المجلدات المماثلة. ومع ذلك ، لم يتم تخطيط حجز نظام المجموعة لحل مشكلة إطلاق النار عالي الكثافة خلال فترة المشروع. وفقًا للحسابات ، كان مطلوبًا استخدام ما لا يقل عن 2000 مركزًا فعليًا إضافيًا ، يتطلب كل منهما 16 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي.

تتيح لك الخدمات السحابية تغيير كمية موارد الحوسبة المستخدمة بسرعة ، اعتمادًا على المهمة المحددة. وفقًا لذلك ، يمكنك تسريع معالجة البيانات عن طريق زيادة كمية الموارد بسرعة ، وفي الوقت نفسه تحسين التكاليف عن طريق التخلي عن بعض الخوادم عند حل المشكلات التي لا تتطلب الوصول إلى السعة الكاملة.
تجدر الإشارة إلى أنه تم فرض قيود معينة على تنفيذ المشروع ، مما ساعد في رسم صورة للشركة التي تقدم خدمات في الخدمة السحابية:

• توجد الخوادم على أراضي الاتحاد الروسي . العمل باستخدام معلومات مهمة من الناحية الاستراتيجية - البيانات الجيوفيزيائية ، والتي يحظر القانون نقلها خارج البلاد.
  
• الوصول الحصري إلى الموارد . يجب إعطاء أعباء العمل أولوية قصوى وعدم مشاركة تجمع الموارد السحابية مع عملاء الموفر الآخر.
  
• توافق البرامج والأجهزة . يجب أن تعمل البرامج الجيوفيزيائية بثبات في بيئة افتراضية. كانت هناك شكوك حول هذه المشكلة ، حيث تمت كتابة البرنامج في البداية لمجموعة من المعالجات. المعلومات حول كيفية تصرفه في المحاكي صغيرة للغاية.
  

الشرط الأول وحده ، تخزين البيانات في الاتحاد الروسي ، ضاق بشكل كبير البحث عن مزود خدمة مناسب. نتيجة لاختيار المرشحين ، أصبحت MCS ، باعتبارها واحدة من الشركات الرائدة في سوق الخدمات السحابية في روسيا ، شريكًا لـ SPC "Geostra" في تنفيذ مشروع اختبار. توفر MCS على الفور الطاقة اللازمة وبيئة الاختبار والوصول الحصري إلى موارد الحوسبة. الامتثال لمتطلبات التوافق - كيف يمكن للسلوكيات المتخصصة أن تتصرف في بيئة افتراضية لا يمكن التحقق منها إلا من الناحية العملية.

نقل البرامج الجيوفيزيائية إلى النظام الأساسي السحابي

المتخصصين في SPC "Geostra" قرر سابقا أنه لتنفيذ مشروع الاختبار في الموعد المحدد ، سوف تكون هناك حاجة 2000 النوى. في الممارسة العملية ، اتضح أنه بسبب ميزات البرنامج ، لا توجد علاقة خطية بين سرعة المعالجة والطاقة الكلية. إذا قام خادم واحد بحل المشكلة خلال ساعة واحدة ، فقد لا تكفي عشرة خوادم لتسريع عشرة أضعاف. بالتعاون مع متخصصين من MCS ، تم إعداد بنية تحتية 2072 النوى. للحسابات المعقدة ، تم استخدام الحوسبة السحابية القائمة على GPU مع وحدات معالجة الرسومات NVIDIA Tesla V100. تم استخدام نظام التخزين MCS ، والذي تم تقديمه بواسطة 50 محرك أقراص SSD تيرابايت. بالإضافة إلى ذلك ، تم توفير بنية تحتية للشبكة الافتراضية بنطاق ترددي لا يقل عن 1 جيجابت / ثانية بين أي خادمين.


^{نموذج السرعة العميقة للبيئة.}

لم تكن هناك مشاكل كبيرة مع هجرة البرمجيات الجيوفيزيائية إلى السحابة. ومع ذلك ، أثناء الاختبار ، نشأ عنق الزجاجة - أداء النظام الفرعي للقرص. تمكن متخصصو MCS و SPC "Geostra" من مضاعفة سرعة الوصول إلى البيانات على محركات الأقراص السحابية تقريبًا. أيضًا ، عمل البرنامج الجيوفيزيائي على إصدار نادر من نظام التشغيل ، والذي لم يسمح باستخدام الشبكة الافتراضية بنسبة 100٪. أدى العمل المشترك بين المتخصصين من كلتا الشركتين في ضبط نظام التشغيل إلى حل هذه المشكلة.

وهكذا ، عملت البرمجيات المتخصصة ، التي تم تطويرها في الأصل للمعدات المادية ، على القدرات الافتراضية. كان نجاح المشروع التجريبي الذي دام 1.5 شهرًا يرجع أيضًا إلى حقيقة أن حالات المشكلات قد تم حلها في مرحلة الاختبار.

النتائج

كان المشروع الرائد ناجحاً. عالجت قوة الحوسبة السحابية معالجة البيانات الزلزالية عالية الكثافة. اكتسبت شركة SPC "Geostra" خبرة واسعة في العمل مع البرامج الجيوفيزيائية على الموارد السحابية ، والتي سوف تسمح باستخدامها في المشاريع الكبيرة المستقبلية.

حول آفاق الخدمات السحابية في التنقيب عن النفط

اقتربت شركات النفط من استخدام التكنولوجيا الحديثة لاستكشاف مجالات جديدة. أصبح من الواضح أنه في عصر البيانات الضخمة ، ازدادت بشكل كبير متطلبات القوة الحاسوبية لكل من شركات النفط نفسها وشركات خدمات حقول النفط.

وهكذا ، واجهت صناعة النفط خيارًا: مواصلة زيادة قوتها الحاسوبية (تعمل باستمرار في التحديث والتطوير والصيانة) أو لاستئجار طاقة الحوسبة حسب الضرورة في شكل خدمة ، على سبيل المثال ، في شكل خدمات سحابية. أظهرت تجربة إنتاج هذا المشروع أن السحب قادرة على تنفيذ المتطلبات العالية للبرامج المتخصصة بنجاح.