1、BEPC实时数据信息管理系统,马 梅 高能物理所计算中心 2001年12月5日,BEPC实时数据信息管理系统,课题来源 系统功能 研究意义 后续与潜在应用 主要研究内容 选择数据库系统和应用开发工具 研究工作的主要阶段 途径与技术路线,课 题 来 源,2001年9月29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讨建立BEPC实时数据信息管理系统的事宜，并希望该系统的建造与BEPC的建造同步。,系 统 功 能,将分布式控制系统中前端级和设备级计算机上的实时I/O数据收集并加载到关系数据库形成历史数据库。 建立基于Web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
2、。 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。,研 究 意 义,数据库技术产生于20世纪60年代末、70年代初，经过30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。 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
3、，也应体现在先进计算机技术的研究、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应用，如以BEPC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。,后续与潜在应用,建立基于SAN（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 羊八井数据处理环境的数据管理系统 ATLAS、CMS、AMS、L3+C等实验的国际合作项目中数据库应用 BES的潜在数据库应用,BEPC 实时数据信息管理系统示意图,主 要 研 究 内 容（一）,实时数据与关系数据库的接口90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
4、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之一。,主 要 研 究 内 容（二）,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CMM（Capability Maturity Model for Software），它是由美国卡内基-梅隆大学的软件工程研究院于1987年推出，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。近年来建模方法被广泛应用于系统的
5、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OMG接纳为标准建模语言的UML（United Modeling Language），在国外已被大量用于软件开发中。,主 要 研 究 内 容（三）,Rational Rose是分析和设计面向对象软件系统的强大工具，也是用UML快速开发应用程序的CASE工具。CERN欧洲空间中心ESA研制的软件工程标准PSS-05，该标准已被引入到LHC控制系统建造中。 Microsoft ADO.net,主 要 研 究 内 容（四）,Internet与多层客户机/服务器开发模式的研究对应用服务器支持的中间件技术，如J2EE、DCOM、CORBA、BEA的W
6、ebLogic及IBM的WebSphere进行研究与应用，对整体架构的实现方法进行研究，并根据BEPC数据库应用的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Oracle：Oracle 9iIBM：DB2、InformaxSybase：SybaseMicrosoft：MS SQL SERVERPostgreSQLMYSQL操作系统环境Borland：Delphi Client/Server SuitesMicrosoft：Visual Basic、Sybase：Powe Builder、Oracle：Developer 2000、Internet Developer S
7、uiteJAVAPHP,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，Oracle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： Oracle数据库占全球数据库市场40多的份额，Unix数据库市场65%的份额； Oracle数据库在各大高能物理室使用广泛，便于国际合作； 年内推出的 Oracle9i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。 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 Oracle9iAS应用服务器，提供了具有高可
8、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ODBC、JDBC、OCI驱动机制可与多种数据库连接。,数据库系统初步调研与询价(二),ORACLE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。（1）按20个用户数的报价为：46万元人民币（已包括折扣） （2）按处理器数目的报价为：每个处理器为6万美金（不包括折扣），也不包含开发工具产品 Sybase数据库管理系统，不限用户，其报价为94万人民币（可能的折扣为40%50%）,扣去折扣约为4756万人民币。,服务器及操作系统询价,（1）Sun
9、Enterprise 450 服务器（22.3万） （2）Sun Fire V880 服务器（38万、新产品） （3）HP 900A 服务器 （4）alpha DS20 服务器（19万） （5）alpha ES40 服务器（39万）SUN-ALPHA-HP低 高,服务器及操作系统询价(一),（1）Sun Enterprise 450 服务器基本配置 包括：CPU 2X带8MB高速缓存的480MHz SPARC- 2GB内存 2个36.4GB 10000 转硬盘DVD-ROM 102个电源Solaris 8服务器操作系统 总的报价为：22.3万，,服务器及操作系统询价(二),（2）Sun Fir
10、e V880 服务器（新推出的产品） 基本配置包括：2个750MHz UltraSPARC- CPU4GB内存4个36.4GB硬盘DVD-ROM 103个电源（其中2个工作电源，1个备用电源）17”监视器USB的鼠标和键盘12个热插拔的硬盘插槽，和光通道FC-AL插口可扩充至8的CPU和可扩充至32GB内存空间Solaris 8服务器操作系统 总的报价为：38万,服务器及操作系统询价(三),（3）alpha DS20 服务器 基本配置包括：CPU：500MHz X 2 4M cache 128M 内存91G硬盘+两个36.4G硬盘15“VGA 1024*768 85Hz显示器 扩展槽6个（5
11、PCI I/O slots ,1 PCI/ISA）Tru64UNIX 操作系统 总计报价为：$19(折扣为67%),服务器及操作系统询价(四),（4）alpha ES40 服务器基本配置包括： 667-MHz Alpha 21264a CP X 2 8-MB cache 512MB内存100 MHz (4x128MB DIMMs) 6-slot PCI I/O backplane 18.2GB 10000 RPM Ultra 3+两个36.4G硬盘 600-MB 32X IDE CD-ROM 17“VGA 1024*768 85Hz显示器 Tru64 UNIX 操作系统 6 PCI I/O s
12、lots model1,10 slots model2 总计报价为39万(折扣为67%),研究工作的主要阶段,时间总要求：项目的总进度要与BEPC工程进度同步。系统的初步设计完成时间2001年11月2002年3月 了解掌握EPICS环境下的实时数据库与关系数据库之间API接口完成时间2002年4月2002年5月弄清控制系统所使用的基础软件：实时操作系统VxWorks和工控组态软件EPICS的功能，实时数据库与关系数据库之间API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。熟练掌握UML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2002年6月
13、2002年7月 需求分析与系统设计完成时间2002年8月2002年12月 程序编码、调试现场测试完成时间2003年1月2003年12月 系统运行、维护、改进完成时间2004年1月2004年12月,途 径 与 技 术 路 线（一）,从去年底，由于SAN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： 1、建立数据库服务器环境ORACLE 8i R2 Enperprise Edition for Linux（免费下载，试用期12个月） 2、建设应用服务器环境 WEB SERVER: APPACHE WEB SERVER 接口模块： PROC*C编程接口 ORACLE OCI (Oracle Call Interface)：ORACLE调用层接口 PL/SQL PHP：是一种更有效的WEB服务器端开发语言。 JAVA,途 径 与 技 术 路 线（二）,3、建立基于WEB的BES&BEPC数据管理系统模型 数据装入 数据查询 数据分类显示 环境参数分类 事例数据存储 用户认证 图形处理,
