基于GeoEast的并行分选效率提高方案.pdf
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1、基于GeoEast的并行分选效率提高方案摘要:GeoEast并行分选(PGeoSortIn)在整个处理过程中的应用频率高,并行分选效率直接影响项目处理周期。利用程序解剖与测试相结合的方法,深入理解并行分选工作原理;从计算节点个数、单个节点运行内存、读任务数、计算任务数和文件读写数据块大小等多个方面着手,研究优化资源参数组合及软件配置提高并行分选效率的方法。最终形成了一套适合海量数据的GeoEast系统并行分选效率提高方案。通过在多个生产科研项目中的实际应用取得了理想的效果。关键词:并行分选;运行内存;读任务数;计算任务数;读写数据块大小王君,帅威,龚莉,侯红军,苟正忠(中国石油集团东方地球物理
2、公司)特邀论文 石油工业计算机应用COMPUTER APPLICATIONS OF PETROLEUMMarch.20232023年3月1前言近年来“两宽一高”采集技术广泛应用,地震数据的道密度飞速增长,百万道仪器采集的数据量级已经从TB级激增至PB级。对现有计算机资源和处理技术提出了新的挑战。提高海量地震数据的处理技术应用效率,成为项目运作周期保障的关键。GeoEast 并行分选(PGeoSortIn)负责完成 GeoEast系统海量数据叠前不同道顺序的道集间的数据转换,有效保障后续处理技术的应用。并行分选在整个处理周期中的应用频率高,常常使用5轮以上。为解决海量数据(50TB以上)整体并行
3、分选运行效率低,直接影响项目处理周期的难题,本文从计算节点个数、单个节点运行内存、读任务数、计算任务数和文件读写数据块大小等多个方面着手,研究性价比最优的关键资源参数组合和软件配置,通过优化软件配置、采用性价比最优资源参数组合等多种措施,最终形成了一套适合海量数据的GeoEast系统并行分选效率提高方案。通过在多个生产科研项目中的实际应用,GeoEast系统并行分选的稳定性和效率大幅提高,有效保障了项目运作周期。2 程序介绍地震道按一定顺序存储在磁盘上的。但在地震数据处理过程中,需要不同道顺序的道集,这就需要对地震道进行分选与排序。GeoEast系统并行分选采用多个计算节点同时进行分选排序,该
4、地震道分选方法适用于大数据体。GeoEast 系统并行分选程序包括两个模块:PGeoSortIn和fsort。PGeoSortIn是主模块,运行在并行环境的主节点上,负责把地震数据基本均匀地分发到各个计算节点上,待各个计算节点的分选计算完成后将最终的地震数据回收合并,耗费机时较少。fsort是子模块,运行在并行环境的各个计算节点上,每个计算节点根据分发得到的地震数据信息,读入地震数据并对数据道进行分选计算和排序,耗费机时较多。作业流程编辑器中用户只能编辑含并行分选主模块PGeoSortIn的主作业(如图1),无法单独编辑含每一个子模块fsort的子作业,子作业是由主作业自动生成的。因此,各个子
5、作业除了输入数据范围和输出数据名字不一样,模块的其他参数都是完全一样的。在作业运行结束后的list和log文件中可以见到PGeoSortIn主模块和fsort子模块的作业作者简介:王君(1971-),女,高级工程师,1996年毕业于石油大学计算机应用专业,毕业后一直在东方地球物理公司研究院从事物探软件开发和维护工作。952023年3月石油工业计算机应用运行记录,而且list统计信息是以fsort子模块为主的(如图2)。并行分选程序的作业运行时间取决于fsort子模块运行的最大时间。3 效率提升方案影响 GeoEast 并行分选作业(PGeoSortIn)效率的因素很多:节点、临时盘、数据盘、系
6、统盘、并发度等等。利用模块解剖与测试相结合的方式,深入理解并行分选程序的工作原理。从并行分选程序的运行特征分析(如图3)显示了程序运行过程中CPU利用率变化情况。其中 User%、Sys%、%Idle和%I/Owait分别为用户态、系统调用、空闲态和 I/O 等待占比。可以看出,在程序运行过程中CPU 大部分时刻处于空闲状态,平均值约为 72.3%左右。此外 I/O 等待占比也较高,平均值约为 22.1%左右,说明在程序运行中 I/O 输出是一个持续过程,造成了较大的 CPU 压力。总体来看,CPU 整体利用率不高,主要原因是 I/O 等待占比过高。进一步证实了并行分选属于I/O密集型程序而非
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