СЕРВЕРЫ

64-разрядные серверные платформы Intel выбраны для повышения качества геофизических расчетов

По мере того как нефть и газ выкачиваются из земных недр, все больше возрастает актуальность поиска новых месторождений. Учитывая, что бурение скважин - особенно глубоких - дело дорогое, с целью сокращения затрат на поиск месторождений в нефтегазовой отрасли уже давно и очень широко применяют методы сейсморазведки и проводятся различные геофизические исследования с применением ИТ.

Геофизика традиционно является одной из наиболее ресурсоемких - в плане компьютерных вычислений - сфер прикладной науки. Это объясняется, во-первых, огромными объемами собираемых в процессе сейсморазведки данных, а во-вторых, сложностью используемых для их обработки алгоритмов.

Так, 2D-съемка при наземной сейсморазведке, как правило, генерирует информацию объемом до 30 Гб, а 3D-съемка - до 100 Гб; соответствующие объемы данных при сейсмической съемке на море вырастают уже до 60 и 500 Гб. При этом после каждого вида обработки информации объем анализируемых данных утраивается.

В настоящее время ИТ используются не только для обработки "полевых" материалов, добытых в ходе сейсмических 2D- и 3D-съемок, но и для визуализации (в том числе объемной), комплексной интерпретации, геологического и гидродинамического моделирования, определения характеристик подземных резервуаров (с оценкой трудоемкости ее добычи), планирования бурения и мониторинга буровых операций.

"Из-за того, что раньше вычислительные ресурсы, стоимость которых была чрезвычайно велика, а производительность крайне низка, не поспевали за потребностями индустрии, многие задачи приходилось упрощать, поскольку в противном случае их нельзя было решить в разумные сроки, - пояснил директор по маркетингу компании Paradigm Geophysical Александр Юдовин. - Ведь если к началу планового бурения очередной скважины не успеть с необходимыми расчетами, то они становятся вообще ненужными".

Александр Юдовин: "Настоящим источником дохода

для нефтегазового бизнеса является не нефть как

таковая, а информация о том, где она находится"

Упрощенные модели нередко приводили к ошибочным действиям на практике, и в скважине, расположение которой рассчитывалось с их помощью, нефти нередко не находили. Но вычислительные ресурсы постепенно становились мощнее и дешевле, и наконец появилась возможность строить более детальные - а следовательно, и адекватные - модели и таким образом повышать точность прогноза месторождений.

Paradigm Geophysical (www.paradigmgeo.com), специализирующаяся на решении стоящих перед нефтегазовыми компаниями задач, относится к числу наиболее активных потребителей ИТ. Открытый фирмой центр обработки и интерпретации данных в Москве является одним из самых крупных в России и странах СНГ центров в нефтегазовой промышленности.

До 2002 г. роль основных рабочих лошадок для решения геофизических задач выполняли RISC-системы. К этому рубежу в московском центре Paradigm для расчетов было задействовано в общей сложности 72 RISC-процессора (установленных в сервере Origin производства Silicon Graphics).

"В то время даже для решения задач по упрощенной модели надо было вкладывать очень большие деньги в оборудование - счет шел на сотни тысяч долларов, и далеко не все наши пользователи могли позволить себе выложить такие деньги на приобретение вычислительных средств, - вспоминает г-н Юдовин. - В итоге дороговизна оборудования сдерживала и Paradigm как разработчика ПО".

После появления на рынке мощных серверных процессоров Intel специалисты Paradigm стали присматриваться к новой для себя архитектуре и после многочисленных экспериментов пришли к выводу о том, что компьютеры, выполненные в архитектуре IA-32, обеспечивают решение геофизических задач и при этом обходятся существенно дешевле RISC-систем.

В 2004 г. в центре обработки Paradigm уже имелись два кластера серверов IBM, построенных на 32-разрядных процессорах Xeon, а совсем недавно, 22 февраля, компания сообщила о модернизации центра обработки сейсмических данных за счет внедрения серверных кластеров (25 и 20 двухпроцессорных узлов на базе 64-разрядных процессоров Xeon с тактовой частотой 3,2 ГГц и поддержкой технологии EM64T, оснащенные дисковыми массивами с интерфейсом SCSI и FC-AL, а также межсоединением GIGA Ethernet), а также 32-процессорной системы Altix (производства SGI), выполненной на платформе Itanium 2.

Проведенная модернизация аппаратной базы позволила добиться увеличения производительности (в 2,5 - 3 раза) на задачах обработки данных сейсмической разведки с использованием программных средств Paradigm - пакетов 3D Wave Equation Common Shot Migration, Common Reflection Angle Migration и GeoDepth.

В отличие от первых двух кластерных конфигураций, сформированных из серверов IBM (в какой-то период они были фактически единственным предложением на рынке), новые кластеры на базе 64-разрядных процессоров Xeon построены на основе серверов российской фирмы "T-платформы".

По словам Александра Юдовина, в Paradigm очень тщательно подходят к выбору поставщиков вычислительной техники. Решаемые компанией задачи трудоемки, некоторые из них обсчитываются по полгода, и за это время недопустимы никакие сбои, поскольку в противном случае как сама компания, так и ее заказчики понесут немалые убытки.

"Придя к выводу о том, что нужен третий кластер, мы проанализировали ситуацию на рынке и увидели, что в России появились компании-сборщики, способные производить высоконадежные кластерные системы, - прокомментировал г-н Юдовин выбор нового поставщика. - У нас было несколько предложений, но по соотношению цены и производительности наиболее подходящим для нас оказалось решение фирмы "T-платформы"".

Центр обработки данных Paradigm предоставляет комплекс ИТ-услуг, связанных с этапами разведки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. То обстоятельство, что в нем работают разные вычислительные средства - 32- и 64-разрядные кластеры, RISC-сервер и сервер на базе Itanium 2, - не смущает руководство центра, поскольку различные компьютерные архитектуры находят эффективное применение при решении разного типа задач.

По утверждению Александра Юдовина, в центре Paradigm развернуто одно из первых в стране производственных решений в области сетевого хранения данных. Сеть SAN связывает все вычислительные средства центра в единую структуру, включающую также мощные дисковые массивы (в частности, для размещения генерируемой в процессе обработки информации используется оперативное дисковое пространство емкостью 14 Тб).

Собранные в ходе сейсмической разведки данные, а также результаты расчетов записываются на ленточные носители и в таком виде передаются заказчикам, которые в дальнейшем сами заботятся об их сохранности.

"Информация, собранная в "поле", - колоссальное богатство нефтегазовой компании, - поясняет Юдовин. - Стоимость работы по ее сбору на порядок выше затрат центра на обработку данных".

Как говорят сотрудники Paradigm, после запуска новых кластеров компания получила возможность существенно повысить качество своего сервиса и предоставляя его заказчикам в те сроки, которые их устраивают, еще и обеспечить им снижение финансовых затрат.

"Это значит, что на поиск нефти добывающая компания израсходует меньше денежных средств, а следовательно, бензин на заправочных станциях может оказаться чуть-чуть дешевле", - резюмирует г-н Юдовин. Правда, в подобную перспективу верится с трудом, но по крайней мере ИТ-компании такую возможность обеспечивают.