石油勘探云计算管理平台研究

蔡晓蕾 周涛

摘要：随着油田勘探工作的不断发展，数据计算、存储和高精度可视化图形显示等需求对软硬件资源提出亟待解决的问题。本文利用云计算技术，构建高效实用的勘探云计算管理平台，开展专业软硬件资源共享模式建设，实现软硬件资源的“集中部署、浮动应用、共享服务”，满足油田用户对IT资源的“看、用、管”需求，为勘探发展提供重要的支撑。

关键词：云计算;三维可视化;石油勘探

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0104-02

0 引言

近年来，油气勘探企业为满足数据计算、存储和高精度三维可视化应用等方面的需求，持续投入大量资金，增加了许多硬件资源，引进并应用了许多勘探专业软件，这些软硬件资源在勘探开方面发挥了巨大的作用。

但是油田勘探企业用户涉及多个单位、部门和专业，软件利用率高，而部分专业软件配套不完善且受制于软件授权许可数的限制，导致软件不能得到方便高效的使用，数据共享程度低，无法充分发挥其应有的价值，软件重复引进而带来资金浪费;同时硬件设备数量不断增加，而硬件资源分散部署，运营维护成本也不断增长，使用效率和安全性亟待提高。

针对这种情况，采用云计算架构可以很好地解决这个问题。云计算技术能让不同的业务平台共享同一资源，更好的利用软硬件的资源，提高业务的安全性。因此，亟待研发勘探云平台，实现低带宽条件下勘探专业软件的共享和远程应用，满足用户并发运行勘探专业软件的需求。

1 云计算技术

云计算是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。它具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务和极其廉价等优点得到了广泛的应用。

石油勘探云计算管理平台目标是将各种软硬件资源池化后，形成虚拟化资源池，数据资源通过整合主流软件项目库和现有主要应用数据库来达到数据资源共享，勘探专业软件通过云平台的整合发布，使勘探技术人员可以在一个统一的平台上运行授权的所有软件。通过石油勘探云计算管理平台的建设，提高综合研究专业软硬件的资源利用率，减少重复的投资建设，同时还将降低使用非正规授权软件带来的知识产权风险，系统管理方式也由多人兼职管理变为专人管理，降低运维成本。

2 平台研发

2.1 系统架构

依托云计算技术，配套建设一个勘探云计算管理平台，来实现软硬件资源的“集中部署、浮动应用、共享服务”，满足用户对IT资源的“看、用、管”三方面需求。平台底层由系统资源池支撑，将各种软硬件资源池化后，形成虚拟化资源池，数据资源通过整合主流软件项目库和现有主要应用数据库来达到数据资源共享，通过云平台的整合发布，使勘探用户可以在一个统一的平台上运行授权的所有软件，如图1所示。

2.2 平台功能

勘探云平台功能主要涉及平台管理、用户管理、系统软硬件资源管理、软件许可管理和远程三维可视化等内容。

2.2.1 软硬件资源管理

研发基于OpenStack实现对常见虚拟化环境的管理，包括用户自助申请、配置、分发专业软件虚拟机。根据专业软件的不同，项目工区的不同，网络环境的不同，自动为用户创建合适的虚拟化资源，既能够满足专业软件的运行，又能够大大提高硬件及专业软件的利用效率。同时虚拟机运行在集中的硬件环境中，利用专业的硬件设备，能够对虚拟机文件以及数据进行集中存放，确保数据的集中管理和安全。

2.2.2 软件许可管理

目前，勘探专业软件大部分是基于Flexnet进行许可认证的，如：GeoFrame、Epose、Jason、Omega、Cgg、Landmark等。这些专业软件许可证是极其昂贵稀缺的资源。我们针对Flexnet许可的管理技术进行了研究和探索，如图2所示。

实现对许可的应用实时监控，掌握许可应用情况，为下一步许可购买提供基础数据;实现对许可的管理控制，降低应用成本，避免许可争用;提高许可的利用率，降低许可购买成本。可以控制用户或主机使用或拒绝使用某个许可模块;可以为优先级高的用户预留出许可证，供用户专用;可以控制用户或组最多并发使用某个许可模块的数量;可以控制许可在不同的时间段使用;可以对指定模块进行许可的释放回收。

2.2.3 三维可视化应用

专业的油田勘探软件种类多，对远程三维可视化技术的兼容性、不失真性和低带宽网络中流畅性要求较高。需要依托虚拟桌面技术和软件远程应用技术，实现石油勘探专业软件的Web发布和远程应用。集中所需应用到一个基于WEB的桌面上，降低用户使用各种应用的复杂程度。

基于NICE公司DCV（Desktop Cloud Visualiza-tion）的远程三维可视化解决方案，能够有效解决穿透的远程技术无法调用三维、无法使用GPU硬件加速、带宽占用高、价格高昂等一系列的问题，Nice-DCV目前已成为石油石化行业中，所占份额最多的一种远程三维可视化解决方案，也是一种性价比最高，通用性就好的远程三维可视化解决方案，本次项目建设中，共采购了10个许可证，通过测试，在10M的带宽条件下，能够较为流畅的进行三维处理，在20M的带宽下，流畅程度与在工作站上操作基本无差别，完全能够达到实用化的水平，如图3所示。

3 结语

采用云计算技术，构建高效实用的勘探云计算管理平台，使勘探业务可以在统一平台上运行授权，专业用户在云平台上完成用户的注册、审核、远程调用专业软件及专业软件的申请、审批、分配和应用，大大提高了工作效率;同时专业软件和数据集中存放在机房的存储设备上，对数据的安全性起到了极大的作用。勘探云计算管理平台实现了软硬件资源的“集中部署、浮动应用、共享服务”，满足勘探专业人员对IT资源的“看、用、管”需求。

参考文献

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