基于CORBA的网络并行计算技术在油藏描述断层显示中的应用

摘要

"断层显示"是油藏描述软件"储层地质统计分析系统(GASOR)"中的一个相对比较独立部分.该部分对地层被断层断开后的状态进行处理,进而实现可视化.断层处理部分是典型的海量计算,一次计算需要很长的时间.该论文的目的就是将该部分改造为并行程序,使其能够充分的利用网络资源,进而提高效率.该文论述了CORBA技术和MPI技术,并比较了各自的优缺点.为了同时发挥CORBA和MPI各自的优势,该文指出了在本系统的开发中将这两种技术结合起来的必要性,并讨论了传统的解决方案,和并行CORBA(PaCO)解决方案.比较了各自的特点后,该文研究的系统选择了PaCO方案.应用PaCO技术,该文提出了断层处理的网络并行计算模型,改造了原有计算部分的串行代码.程序采用客户机/服务器结构,使用C++语言,利用MPI技术,将计算部分封装为PaCO对象后,作为服务器.客户端和服务器端的通信采用并行ORB作为中间件.服务器进行并行计算完毕后,将最终结果传递给客户端.客户端利用计算结果进行可视化处理.最后,作者利用两台工作站组成的机群作为服务器,其中一台工作站同时作为客户机,在Unix环境下运行断层处理并行程序,利用某油田的断层数据进行试验.最终证明了该模型与单机环境下的串行计算模型相比,可以成功的利用网络资源,充分的提高了计算效率.

目录

文摘

英文文摘

学位论文创新性声明及学位论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1课题来源、背景和意义

1.2 GASOR软件“断层显示”部分的简介

1.3本课题主要工作

1.3.1研究设想

1.3.2研究难点和技术路线

1.3.3创新之处

1.4本论文的组织结构

第二章CORBA技术

2.1 CORBA的发展简史

2.2 CORBA的核心：ORB

2.3 CORBA应用开发

2.4 OMA架构与CORBA的服务

2.5 CORBA3.0的新进展

2.6处理大负载时CORBA的不足

第三章基于MPI的并行计算技术

3.1 MPI出现的背景和发展历史

3.2并行程序设计原理

3.2.1发送数据(SendingData)

3.2.2接收数据(ReceivingData)

3.2.3数据类型

3.3用MPI实现并行程序设计的方法

3.3.1 MPI调用的参数说明

3.3.2六个基本的函数调用

3.4 MPI 2中的新特性

3.4.1并行I/O

3.4.2远程内存操作

3.4.3动态进程管理

3.4.4其他的新特性

3.5处理分布式程序时MPI的不足

第四章CORBA与MPI的结合--PaCO技术

4.1并行CORBA技术概述

4.1.1常用方案

4.1.2 PaCO方案

4.2扩展IDL语言

4.2.1并行度支持

4.2.2数据分布支持

4.3 PaCO的不足

第五章应用系统体系结构及其设计

5.1系统的整体架构

5.1.1第一种方案

5.1.2第二种方案

5.2服务器部分的详细结构

5.3系统的执行序列

5.3.1本系统的实例创建过程和实例生命周期图

5.3.2本系统的运行过程图

第六章系统实现

6.1接口设计

6.2客户端设计

6.3服务器端设计

6.3.1服务器主程序的开发过程

6.3.2各个服务器实现的开发过程

6.4系统的环境配置和运行

6.4.1环境配置

6.4.2系统运行

第七章系统验证

第八章结论

致谢

参考文献

附录一IDL接口文件

附录二系统的运行配置文件(run.sh)

攻读学位期间所发表的论文