BEPC实时数据信息管理系统.pptx

BEPC实时数据信息管理系统实时数据信息管理系统课题来源课题来源系统功能系统功能研究意义研究意义后续与潜在应用后续与潜在应用主要研究内容主要研究内容选择数据库系统和应用开发工具选择数据库系统和应用开发工具研究工作的主要阶段研究工作的主要阶段途径与技术路线途径与技术路线课课 题题 来来 源源2001年年9月月29日加速器中心副主任马力和日加速器中心副主任马力和控制系统负责人赵籍九同志来计算中心商控制系统负责人赵籍九同志来计算中心商讨建立讨建立BEPC实时数据信息管理系统的事实时数据信息管理系统的事宜，并希望该系统的建造与宜，并希望该系统的建造与BEPC的建造的建造同步。同步。系系 统统 功功 能能将分布式控制系统中前端级和设备级计算将分布式控制系统中前端级和设备级计算机上的实时机上的实时I/O数据收集并加载到关系数据数据收集并加载到关系数据库形成历史数据库。库形成历史数据库。建立基于建立基于Web的加速器各类设备参数、束的加速器各类设备参数、束测数据、故障报警等数据的查询分析工具。测数据、故障报警等数据的查询分析工具。为控制系统的管理者提供进行数据分析、为控制系统的管理者提供进行数据分析、跟踪机器运行状况的依据和手段。跟踪机器运行状况的依据和手段。研研究究意意义义数据库技术产生于数据库技术产生于数据库技术产生于数据库技术产生于2020世纪世纪世纪世纪6060年代末、年代末、年代末、年代末、7070年代初，经过年代初，经过年代初，经过年代初，经过3030多多多多年来计算机专家的不懈努力，数据库在理论研究、体系结构年来计算机专家的不懈努力，数据库在理论研究、体系结构年来计算机专家的不懈努力，数据库在理论研究、体系结构年来计算机专家的不懈努力，数据库在理论研究、体系结构和实现技术上均得到了很大发展，研制出了许多商用数据库和实现技术上均得到了很大发展，研制出了许多商用数据库和实现技术上均得到了很大发展，研制出了许多商用数据库和实现技术上均得到了很大发展，研制出了许多商用数据库管理系统，使得计算机应用渗透到了各行各业的管理工作中。管理系统，使得计算机应用渗透到了各行各业的管理工作中。管理系统，使得计算机应用渗透到了各行各业的管理工作中。管理系统，使得计算机应用渗透到了各行各业的管理工作中。数据库技术已成为现代信息技术的重要组成部分，成为现代数据库技术已成为现代信息技术的重要组成部分，成为现代数据库技术已成为现代信息技术的重要组成部分，成为现代数据库技术已成为现代信息技术的重要组成部分，成为现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心，因此在衡计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心，因此在衡计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心，因此在衡计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心，因此在衡量一个国家的信息化的程度时，其数据库的建设规模、数据量一个国家的信息化的程度时，其数据库的建设规模、数据量一个国家的信息化的程度时，其数据库的建设规模、数据量一个国家的信息化的程度时，其数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用程度已成为重要的标志之一，同样也库信息量的大小和使用程度已成为重要的标志之一，同样也库信息量的大小和使用程度已成为重要的标志之一，同样也库信息量的大小和使用程度已成为重要的标志之一，同样也是衡量一个现代化研究所的重要标志，与世界高能物理接轨，是衡量一个现代化研究所的重要标志，与世界高能物理接轨，是衡量一个现代化研究所的重要标志，与世界高能物理接轨，是衡量一个现代化研究所的重要标志，与世界高能物理接轨，不仅体现在加速器、探测器的建造上，也应体现在先进计算不仅体现在加速器、探测器的建造上，也应体现在先进计算不仅体现在加速器、探测器的建造上，也应体现在先进计算不仅体现在加速器、探测器的建造上，也应体现在先进计算机技术的研究、利用和付注实施上。机技术的研究、利用和付注实施上。机技术的研究、利用和付注实施上。机技术的研究、利用和付注实施上。数据库技术在国外各大高能物理实验中心都有可借鉴的成功数据库技术在国外各大高能物理实验中心都有可借鉴的成功数据库技术在国外各大高能物理实验中心都有可借鉴的成功数据库技术在国外各大高能物理实验中心都有可借鉴的成功应用，如以应用，如以应用，如以应用，如以BEPCBEPC实时数据信息管理系统为契机，建立计算实时数据信息管理系统为契机，建立计算实时数据信息管理系统为契机，建立计算实时数据信息管理系统为契机，建立计算中心的数据库环境，对完善我所基础计算环境有重要意义。中心的数据库环境，对完善我所基础计算环境有重要意义。中心的数据库环境，对完善我所基础计算环境有重要意义。中心的数据库环境，对完善我所基础计算环境有重要意义。后续与潜在应用后续与潜在应用建立基于建立基于SANSAN（存储局域网）高性能计算环（存储局域网）高性能计算环境中的文件与磁带信息管理系统境中的文件与磁带信息管理系统羊八井数据处理环境的数据管理系统羊八井数据处理环境的数据管理系统ATLASATLAS、CMSCMS、AMSAMS、L3+CL3+C等实验的国际合作等实验的国际合作项目中数据库应用项目中数据库应用BESBES的潜在数据库应用的潜在数据库应用B BE EP PC C 实实时时数数据据信信息息管管理理系系统统示示意意图图主主 要要 研研 究究 内内 容（一）容（一）实时数据与关系数据库的接口实时数据与关系数据库的接口实时数据与关系数据库的接口实时数据与关系数据库的接口9090年代以来由于网络技术迅速发展，国际高能加速器和年代以来由于网络技术迅速发展，国际高能加速器和年代以来由于网络技术迅速发展，国际高能加速器和年代以来由于网络技术迅速发展，国际高能加速器和大型实验物理设施的实时控制系统，从集中式走向分布大型实验物理设施的实时控制系统，从集中式走向分布大型实验物理设施的实时控制系统，从集中式走向分布大型实验物理设施的实时控制系统，从集中式走向分布式体系结构，该体系结构以计算机微处理器技术和网络式体系结构，该体系结构以计算机微处理器技术和网络式体系结构，该体系结构以计算机微处理器技术和网络式体系结构，该体系结构以计算机微处理器技术和网络技术为基础，采用分级递阶的控制方式，实时作业在多技术为基础，采用分级递阶的控制方式，实时作业在多技术为基础，采用分级递阶的控制方式，实时作业在多技术为基础，采用分级递阶的控制方式，实时作业在多台前端计算机上执行，并通过网络与中央计算机系统交台前端计算机上执行，并通过网络与中央计算机系统交台前端计算机上执行，并通过网络与中央计算机系统交台前端计算机上执行，并通过网络与中央计算机系统交换信息。在这种分布式环境下，如何将大批量分布存储换信息。在这种分布式环境下，如何将大批量分布存储换信息。在这种分布式环境下，如何将大批量分布存储换信息。在这种分布式环境下，如何将大批量分布存储的实时数据纳入关系数据库中是该课题主要研究的内容的实时数据纳入关系数据库中是该课题主要研究的内容的实时数据纳入关系数据库中是该课题主要研究的内容的实时数据纳入关系数据库中是该课题主要研究的内容之一之一之一之一。主主 要要 研研 究究 内内 容（二）容（二）面向对象的软件开发方法的研究与使用面向对象的软件开发方法的研究与使用面向对象的软件开发方法的研究与使用面向对象的软件开发方法的研究与使用 软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型CMMCMM（Capability Capability Maturity Model for SoftwareMaturity Model for Software），它是由美国卡），它是由美国卡），它是由美国卡），它是由美国卡内基内基内基内基-梅隆大学的软件工程研究院于梅隆大学的软件工程研究院于梅隆大学的软件工程研究院于梅隆大学的软件工程研究院于19871987年推出，年推出，年推出，年推出，先是用于美国和北美地区，随后被欧洲和亚洲越来先是用于美国和北美地区，随后被欧洲和亚洲越来先是用于美国和北美地区，随后被欧洲和亚洲越来先是用于美国和北美地区，随后被欧洲和亚洲越来越多的信息技术企业所采纳。越多的信息技术企业所采纳。越多的信息技术企业所采纳。越多的信息技术企业所采纳。近年来建模方法被广泛应用于系统的需求和设计阶近年来建模方法被广泛应用于系统的需求和设计阶近年来建模方法被广泛应用于系统的需求和设计阶近年来建模方法被广泛应用于系统的需求和设计阶段，而集成了多种方法的优点并被对象管理组织段，而集成了多种方法的优点并被对象管理组织段，而集成了多种方法的优点并被对象管理组织段，而集成了多种方法的优点并被对象管理组织OMGOMG接纳为标准建模语言的接纳为标准建模语言的接纳为标准建模语言的接纳为标准建模语言的UMLUML（United United Modeling LanguageModeling Language），在国外已被大量用于软件），在国外已被大量用于软件），在国外已被大量用于软件），在国外已被大量用于软件开发中。开发中。开发中。开发中。主主 要要 研研 究究 内内 容（三）容（三）Rational Rose是分析和设计面向对象软是分析和设计面向对象软件系统的强大工具，也是用件系统的强大工具，也是用UML快速开发快速开发应用程序的应用程序的CASE工具。工具。CERN欧洲空间中心欧洲空间中心ESA研制的软件工程研制的软件工程标准标准PSS-05，该标准已被引入到，该标准已被引入到LHC控制控制系统建造中系统建造中。Microsoft ADO.net主主 要要 研研 究究 内内 容（四）容（四）InternetInternet与多层客户机与多层客户机/服务器开发模式的服务器开发模式的研究研究 对应用服务器支持的中间件技术，如对应用服务器支持的中间件技术，如对应用服务器支持的中间件技术，如对应用服务器支持的中间件技术，如J2EEJ2EE、DCOMDCOM、CORBACORBA、BEABEA的的的的WebLogicWebLogic及及及及IBMIBM的的的的WebSphereWebSphere进行研究与应用，对整体架构的实进行研究与应用，对整体架构的实进行研究与应用，对整体架构的实进行研究与应用，对整体架构的实现方法进行研究，并根据现方法进行研究，并根据现方法进行研究，并根据现方法进行研究，并根据BEPC数据库应用的数据库应用的数据库应用的数据库应用的复杂程度确定开发模式复杂程度确定开发模式复杂程度确定开发模式复杂程度确定开发模式。数据库管理系统和应用开发工具数据库管理系统和应用开发工具数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统 OracleOracle：Oracle 9iOracle 9i IBM IBM：DB2DB2、InformaxInformax Sybase Sybase：SybaseSybase Microsoft Microsoft：MS SQL SERVERMS SQL SERVER PostgreSQL PostgreSQL MYSQL MYSQL操作系统环境操作系统环境操作系统环境操作系统环境 BorlandBorland：Delphi Client/Server SuitesDelphi Client/Server Suites Microsoft Microsoft：Visual BasicVisual Basic、SybaseSybase：Powe BuilderPowe Builder、OracleOracle：Developer 2000Developer 2000、Internet Developer SuiteInternet Developer Suite JAVA JAVA PHP PHP数据库系统初步调研与询价(一)根据世界各大高能物理数据库的使用情况，根据世界各大高能物理数据库的使用情况，根据世界各大高能物理数据库的使用情况，根据世界各大高能物理数据库的使用情况，OracleOracle数据库数据库数据库数据库管理系统是我们首选的数据库产品，有如下几个理由：管理系统是我们首选的数据库产品，有如下几个理由：管理系统是我们首选的数据库产品，有如下几个理由：管理系统是我们首选的数据库产品，有如下几个理由：OracleOracle数据库占全球数据库市场数据库占全球数据库市场数据库占全球数据库市场数据库占全球数据库市场4040多的份额，多的份额，多的份额，多的份额，UnixUnix数据库市场数据库市场数据库市场数据库市场65%65%的份额；的份额；的份额；的份额；OracleOracle数据库在各大高能物理室使用广泛，便于国际合数据库在各大高能物理室使用广泛，便于国际合数据库在各大高能物理室使用广泛，便于国际合数据库在各大高能物理室使用广泛，便于国际合作；作；作；作；年内推出的年内推出的年内推出的年内推出的 Oracle9iOracle9i首次把集群技术扩展到了应用层面，首次把集群技术扩展到了应用层面，首次把集群技术扩展到了应用层面，首次把集群技术扩展到了应用层面，扩展到了各种低端硬件设施，允许用户将普通硬件系统组扩展到了各种低端硬件设施，允许用户将普通硬件系统组扩展到了各种低端硬件设施，允许用户将普通硬件系统组扩展到了各种低端硬件设施，允许用户将普通硬件系统组成群集，并根据需要随时在群集系统中增加新的硬件，提成群集，并根据需要随时在群集系统中增加新的硬件，提成群集，并根据需要随时在群集系统中增加新的硬件，提成群集，并根据需要随时在群集系统中增加新的硬件，提高了系统的伸缩性和可用性。高了系统的伸缩性和可用性。高了系统的伸缩性和可用性。高了系统的伸缩性和可用性。采用完全开放策略，支持所有的工业标准，能在所有主采用完全开放策略，支持所有的工业标准，能在所有主采用完全开放策略，支持所有的工业标准，能在所有主采用完全开放策略，支持所有的工业标准，能在所有主流平台上运行流平台上运行流平台上运行流平台上运行Oracle9iASOracle9iAS应用服务器，提供了具有高可伸缩性、与数应用服务器，提供了具有高可伸缩性、与数应用服务器，提供了具有高可伸缩性、与数应用服务器，提供了具有高可伸缩性、与数据库紧密集成、基于标准的应用基础结构，具有创建、提据库紧密集成、基于标准的应用基础结构，具有创建、提据库紧密集成、基于标准的应用基础结构，具有创建、提据库紧密集成、基于标准的应用基础结构，具有创建、提交和管理应用所需要的一切中间件功能。交和管理应用所需要的一切中间件功能。交和管理应用所需要的一切中间件功能。交和管理应用所需要的一切中间件功能。支持多种工业标准，利用支持多种工业标准，利用支持多种工业标准，利用支持多种工业标准，利用ODBCODBC、JDBCJDBC、OCIOCI驱动机制驱动机制驱动机制驱动机制可与多种数据库连接。可与多种数据库连接。可与多种数据库连接。可与多种数据库连接。数据库系统初步调研与询价(二)ORACLEORACLE数据库管理系统目前有两种报价方式，数据库管理系统目前有两种报价方式，数据库管理系统目前有两种报价方式，数据库管理系统目前有两种报价方式，一种是按并发用户数目，一种是按处理机数目。一种是按并发用户数目，一种是按处理机数目。一种是按并发用户数目，一种是按处理机数目。一种是按并发用户数目，一种是按处理机数目。（1 1）按）按）按）按2020个用户数的报价为：个用户数的报价为：个用户数的报价为：个用户数的报价为：4646万元人民币万元人民币万元人民币万元人民币 （已包括折扣）（已包括折扣）（已包括折扣）（已包括折扣）（2 2）按处理器数目的报价为：每个处理器为）按处理器数目的报价为：每个处理器为）按处理器数目的报价为：每个处理器为）按处理器数目的报价为：每个处理器为6 6万美万美万美万美 金金金金（不包括折扣），也不包含开发工具产品（不包括折扣），也不包含开发工具产品（不包括折扣），也不包含开发工具产品（不包括折扣），也不包含开发工具产品SybaseSybase数据库管理系统，不限用户，其报价为数据库管理系统，不限用户，其报价为数据库管理系统，不限用户，其报价为数据库管理系统，不限用户，其报价为9494万人民币（可能的折扣为万人民币（可能的折扣为万人民币（可能的折扣为万人民币（可能的折扣为40%50%40%50%）,扣去扣去扣去扣去折扣约为折扣约为折扣约为折扣约为47564756万人民币万人民币万人民币万人民币。服务器及操作系统询价（1 1）Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 服务器（服务器（服务器（服务器（22.322.322.322.3万）万）万）万）（2 2 2 2）Sun Fire V880 Sun Fire V880 Sun Fire V880 Sun Fire V880 服务器（服务器（服务器（服务器（38383838万、新产品）万、新产品）万、新产品）万、新产品）（3 3 3 3）HP 900A HP 900A HP 900A HP 900A 服务器服务器服务器服务器（4 4 4 4）alpha DS20 alpha DS20 alpha DS20 alpha DS20 服务器（服务器（服务器（服务器（19191919万）万）万）万）（5 5）alpha ES40 alpha ES40 服务器服务器（39393939万）万）万）万）SUN-SUN-ALPHA-ALPHA-HPHP 低低 高高服务器及操作系统询价(一)（1 1 1 1）Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 Sun Enterprise 450 服务器服务器服务器服务器 基本配置基本配置 包括：包括：CPU 2XCPU 2X带带8MB8MB高速缓存的高速缓存的480MHz SPARC-480MHz SPARC-2GB2GB内存内存2 2个个36.4GB 10000 36.4GB 10000 转硬盘转硬盘 DVD-ROM 10DVD-ROM 10 2 2个电源个电源 Solaris 8Solaris 8服务器操作系统服务器操作系统总的报价为：总的报价为：22.322.3万，万，服务器及操作系统询价(二)（2 2 2 2）Sun Fire V880 Sun Fire V880 Sun Fire V880 Sun Fire V880 服务器（新推出的产品）服务器（新推出的产品）服务器（新推出的产品）服务器（新推出的产品）基本配置包括基本配置包括基本配置包括基本配置包括：2 2个个750MHz UltraSPARC-750MHz UltraSPARC-CPU CPU 4GB 4GB内存内存 4 4个个36.4GB36.4GB硬盘硬盘 DVD-ROM 10DVD-ROM 10 3 3个电源（其中个电源（其中2 2个工作电源，个工作电源，1 1个备用电源）个备用电源）1717”监视器监视器 USBUSB的鼠标和键盘的鼠标和键盘 1212个热插拔的硬盘插槽，和光通道个热插拔的硬盘插槽，和光通道FC-ALFC-AL插口插口 可扩充至可扩充至8 8的的CPUCPU和可扩充至和可扩充至32GB32GB内存空间内存空间 Solaris 8Solaris 8服务器操作系统服务器操作系统总的报价为：总的报价为：3838万万 服务器及操作系统询价(三)（3）alpha DS20 alpha DS20 服务器服务器基本配置包括：基本配置包括：CPUCPU：500MHz X 2 500MHz X 2 4M cache 4M cache 128M 128M 内存内存 9 91G1G硬盘硬盘+两个两个36.4G36.4G硬盘硬盘 15VGA 1024*768 85Hz15VGA 1024*768 85Hz显示器显示器 扩展槽扩展槽6 6个（个（5 PCI I/O slots,1 PCI/ISA5 PCI I/O slots,1 PCI/ISA）Tru64UNIX Tru64UNIX 操作系统操作系统总计报价为：总计报价为：总计报价为：总计报价为：$19($19(折扣为折扣为折扣为折扣为67%)67%)服务器及操作系统询价(四)（4 4）alpha ES40 alpha ES40 服务器服务器 基本配置包括：基本配置包括：667-MHz Alpha 21264a CP X 2667-MHz Alpha 21264a CP X 2 8-MB cache8-MB cache 512MB512MB内存内存100 MHz100 MHz (4x128MB DIMMs)(4x128MB DIMMs)6-slot PCI I/O backplane 6-slot PCI I/O backplane 18.2GB 10000 RPM Ultra 3+18.2GB 10000 RPM Ultra 3+两个两个36.4G36.4G硬盘硬盘 600-MB 32X IDE CD-ROM600-MB 32X IDE CD-ROM 17VGA 1024*768 85Hz17VGA 1024*768 85Hz显示器显示器 Tru64 UNIX Tru64 UNIX 操作系统操作系统 6 PCI I/O slots model1,10 slots model26 PCI I/O slots model1,10 slots model2总计报价为总计报价为总计报价为总计报价为3939万万万万(折扣为折扣为折扣为折扣为67%)67%)研究工作的主要阶段研究工作的主要阶段 时间总要求时间总要求时间总要求时间总要求：项目的总进度要与项目的总进度要与项目的总进度要与项目的总进度要与BEPCBEPC工程进度同步。工程进度同步。工程进度同步。工程进度同步。系统的初步设计系统的初步设计系统的初步设计系统的初步设计 完成时间完成时间20012001年年1111月月20022002年年3 3月月 了解掌握了解掌握了解掌握了解掌握EPICSEPICS环境下的实时数据库与关系数据库之间环境下的实时数据库与关系数据库之间环境下的实时数据库与关系数据库之间环境下的实时数据库与关系数据库之间APIAPI接口接口接口接口完成时间完成时间20022002年年4 4月月20022002年年5 5月月弄清控制系统所使用的基础软件：实时操作系统弄清控制系统所使用的基础软件：实时操作系统VxWorksVxWorks和工控组态软和工控组态软件件EPICSEPICS的功能，实时数据库与关系数据库之间的功能，实时数据库与关系数据库之间APIAPI接口，估计开发的难度，接口，估计开发的难度，给出分布存储的实时数据加载到关系数据库的具体实现方法。给出分布存储的实时数据加载到关系数据库的具体实现方法。熟练掌握熟练掌握熟练掌握熟练掌握UMLUML语言的使用，在此基础上开展实际意义上的需求分析与系统设计语言的使用，在此基础上开展实际意义上的需求分析与系统设计语言的使用，在此基础上开展实际意义上的需求分析与系统设计语言的使用，在此基础上开展实际意义上的需求分析与系统设计完成时间完成时间20022002年年6 6月月20022002年年7 7月月 需求分析与系统设计需求分析与系统设计需求分析与系统设计需求分析与系统设计 完成时间完成时间20022002年年8 8月月20022002年年1212月月程序编码、调试现场测试程序编码、调试现场测试程序编码、调试现场测试程序编码、调试现场测试完成时间完成时间20032003年年1 1月月20032003年年1212月月系统运行、维护、改进系统运行、维护、改进系统运行、维护、改进系统运行、维护、改进完成时间完成时间20042004年年1 1月月20042004年年1212月月途途径径与与技技术术路路线（一）线（一）从去年底，由于从去年底，由于从去年底，由于从去年底，由于SANSANSANSAN课题的需要，就开始了这方面课题的需要，就开始了这方面课题的需要，就开始了这方面课题的需要，就开始了这方面的技术准备，掌握了数据处理中一些关键技术：的技术准备，掌握了数据处理中一些关键技术：的技术准备，掌握了数据处理中一些关键技术：的技术准备，掌握了数据处理中一些关键技术：1 1、建立、建立数据库服务器环境数据库服务器环境数据库服务器环境数据库服务器环境ORACLE 8i R2 Enperprise Edition for ORACLE 8i R2 Enperprise Edition for LinuxLinux（免费下载，试用期（免费下载，试用期（免费下载，试用期（免费下载，试用期1212个月）个月）个月）个月）2 2、建设应用服务器环境、建设应用服务器环境、建设应用服务器环境、建设应用服务器环境 WEB SERVER:APPACHE WEB SERVERWEB SERVER:APPACHE WEB SERVER 接口模块：接口模块：接口模块：接口模块：PROC*CPROC*C编程接口编程接口编程接口编程接口 ORACLE OCI(Oracle Call Interface)ORACLE OCI(Oracle Call Interface)：ORACLEORACLE调用层接调用层接调用层接调用层接口口口口 PL/SQLPL/SQL PHPPHP：是一种更有效的：是一种更有效的：是一种更有效的：是一种更有效的WEBWEB服务器端开发语言。服务器端开发语言。服务器端开发语言。服务器端开发语言。JAVAJAVA途途径径与与技技术术路路线（二）线（二）3 3 3 3、建立基于、建立基于、建立基于、建立基于WEBWEBWEBWEB的的的的BES&BEPCBES&BEPCBES&BEPCBES&BEPC数据管理系统模型数据管理系统模型数据管理系统模型数据管理系统模型数据装入数据装入数据装入数据装入数据查询数据查询数据查询数据查询数据分类显示数据分类显示数据分类显示数据分类显示 环境参数分类环境参数分类环境参数分类环境参数分类 事例数据存储事例数据存储事例数据存储事例数据存储用户认证用户认证用户认证用户认证图形处理图形处理图形处理图形处理