脉冲星虚拟天文台概念设计廖名学 王 娜 汪华祥

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内容提要

物理系统 逻辑系统1 背景简介

2 基本目标

6 其他构想 5 功能结构

4 网络结构

3 技术结构

背景简介• 成熟的脉冲星软件• 大量的脉冲星数据• VLBI 实时数据传输

目前是国际合作，将来肯定有国内协作

• 其他处理软件和记录数据比如分子谱线和人造卫星等方面。

• 管理型数据记录比如观测日志。

背景：当前 Pulsar 软件体系结构

PTDA

闪烁处理

到达时间

PGPlot

PSRChive

PSRGUI

VAP

PAT

……

PSRScan

单个脉冲观测

QtTCL/TK

预处理

硬盘

数 据 记 录 数 据 处 理

脉冲星Searcher

单个脉冲处理

光盘

基本目标

• 远程计算远程的，近实时的数据处理

• 数据共享共享的，可管理的数据集成

• 统一平台统一的，可扩展的开发平台

技术结构：总体结构

HTML

JSP

Servlet

JavaBeans

EJB

Browser

Web ContainerTomcat5.0

EJB ContainerJBoss4.0

JNI

Database

File System

Legacy Application

Native Application

ClientPresentation

TierLogic Tier Middleware Data Tier

ANT/Eclipse

Web Service

JAX-RPC

JAXR

VariousWeb

ServiceClient

RMI

socketclient

技术结构：Java-based Web Service

建立 Web 服务及其客户端 JAXR 架构

技术结构： RMI

功能结构

管理功能 数据功能

软件功能用户功能 服

务功能

数据功能 : 总体

转储

显示

下载

检索

管理

处理

数据库 /文件系统

Customer

Manager

Memory实时传输

其他系统

数据源

Internet

数据功能：转储

记录软件 n记录软件 2记录程序 1

Local Repository

记录软件 n记录软件 2上传程序 1

TemporaryRepository

记录软件 n记录软件 2转储程序 1

DataBase 1

DataBase 2

DataBase N

…

数据分布表

Intranet or

Internet

软件功能• 系统软件（如编译器， OS 库）

能够浏览必要的系统软件的位置，版本。

• 应用软件（如成图工具）能够在线浏览必要的应用软件的位置，版本，管理者可以远程升级。

• 用户软件（如用户编制的各种处理程序）用户软件的位置，版本能够浏览，源程序能够下载，上传。

用户功能• 管理者

deploy, undeploy, 用户浏览，服务浏览，用户管理（审查，删除，权限分配），数据功能（整理），所有普通用户功能等

• 普通用户注册，登陆，数据功能（转储，检索，上传，下载，请求整理，远程处理）

管理功能• 用户管理• 服务管理• 软件管理• 数据管理• Web 管理平台• Off-line 管理

服务功能• Web service （创建，发布，修改，撤销）• 仅在必要时，作为外部接口• 所有内部功能不使用 Web service

• 根据外部需要创建服务

网络结构• 近期：单－服务器的 B/S 体系• 远期：多服务器的，具有负载均衡能力的，

能提供实时服务的 B/S ， C/S 多层混合体系结构。

网络结构：远期

脉冲星数据分布表（按时空）

数据分布表其他数据分布表

（暂无）

处理功能分布表

Web 请求接口

Web 服务接口

Web 管理接口

计算与数据节点

计算与数据节点

计算与数据节点

Web 负载分配

实时数据接口

负载分布表

网络结构：特点• 具有实时数据接口

实时数据接口，采用 c/s 结构，因此整个结构是 c/s,b/s 多层混合结构。• 分布式的数据库结构

从（脉冲星）数据处理程序和其他处理程序来看，由于输入数据的相对集中，这种布局是合理的。

• 基于 URL 和 Web 内容的交换可实施优先级别控制（先响应优先级高的用户的需求）。

• 单入口单出口受限于单 IP ，数据出口和入口限制在一台服务器上。适应批量数据转储，无速度要求的数据下载，数据处理过程中的结构相对较小。独占的实时数据接口。

• 强适应的 Web 负载分配机制 可以扩展到多个独立 IP 的服务器，以适应数据输入输出较多的情形。

网络结构：两种技术

RMI

JAX-RPCJAXR

内 部 同 构 服 务 器 集 群

外 部 异 构

Web 服 务

客 户 端

WS-ICompliant

WebServiceClients

服务节点 1

服务节点 2

服务节点 n….

RMI Server

主服务器

RMI Client

Web Service

XMLBasedSoap

Message

Internet

Any

其他构想• 遗留系统的观点

目前的遗留系统主要是各个分散的处理程序，有些是开源软件，有些是自编软件，一般采用 linux c 语言。其特点是技术含量并不高，但是价值突出，应该采取集成化处理。并且今后仍然会不断产生这样的程序。目前，还不可能在这些程序基础上添加外部接口（比如 Web Service ， RPC ， RMI 等）。考虑到不可能修改这些程序以适应新的系统，故采用 JNI进行集成（需要增加代码，但是量很小，不会超过 10行每程序；方式单一，可以批量进行）。

• 数据分布的原则怎样分布是合理的？怎样分布才能减少数据流量？大部分人和大部分处理请求很可能集中在最新的数据上。对最新数据

• 数据保护概念设计中没有考虑这点。数据备份，可以在网络结构中增加数据节点，将历史的，稳定的数据备份；为防止数据破坏，数据节点可禁止修改。数据节点不承担计算任务。双备份，备份过程是备份＋检查。

• 集成科普静态科普资料，动态科普资料；交互式科普调查，竞赛等

其他构想：统一管理平台？

• 各个虚拟天文台的建设中肯定有共性部分

• 用户管理也许可以统一建设• < 脉冲星 >虚拟天文台应该考虑今

后的用户管理集成？

其他构想：统一管理平台？管理平台

用户注册

用户登陆

服务注册

Web 交换

用户 ID所属域权限字

服务表用户表

用户审核

服务 ID所属域URL

用户 Session

其他构想：并行处理• 有些数据处理可能需要并行处理• 比如脉冲星巡天数据分析• 概念设计中的体系结构也适合并行处理

谢谢！谢谢！敬 请 指 教！