EAST 服务器监控系统的实现

1. EAST服务器监控系统的实现 报告人: 彭 杨 导 师：王华忠 研究员 时 间：2010.7.23

2. 内容概述 课题背景 EPICS的介绍 目前工作进展 下一步工作

3. 课题背景 目前的采集系统存在以下问题： • 缺少对采集机和服务器状态监控 • 例如：网络状态，服务器的硬盘空间，运行在采集机和服务器端的服务程序是否正常… • 各种程序相对对立，管理维护比较繁杂 • 例如：目前的采集系统故障后，故障的定位，需要Xshell到指定采集机和服务器，分别检查到底是哪个程序异常 • 缺少一种报警功能 • 例如：服务器的磁盘空间快满时，无法自动报警。后果很严重！！ 以上任何问题出现后，都会影响EAST实验进程的运行，严重的时候导致重要数据的丢失。

4. EPICS的介绍 • 什么是EPICS？ • 中文全称：“实验物理及工业控制系统” • 英文全称： “Experimental Physics and Industrial Control System”。 • 是上世纪90年代初由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)和阿贡国家实验室(ANL)等联合开发的大型控制软件系统。 • EPICS用户 许多大型科学研究工程项目都开始采用。 • 国内：中科院高能物理研究所， 同步辐射实验室 • 国外：粒子加速器，韩国KSTAR监控系统，ITER

5. EPICS的介绍 • EPICS软件结构 • IOC：输入输出控制器，它的核心就是一个常驻内存的分布式数据库系统，以记录的形式存在，存放往来于设备间的实时数据，通过记录的名称来访问记录的值及其属性。 • Channel Access：通道访问机制。建立在TCP/IP协议基础上的一种访问机制。为OPI和IOC提供应用接口。提供通道定位，数据读写，访问监控，连接监测和自动重接，主要为数据库提供网络透明访问服务。 • OPI：操作应用软件，主要包括用户界面/运行工具、报警管理工具、数据存档工具等，利用通道访问机制访问IOC中的运行数据库，实现监测等功能的运行工具。

6. EPICS通道访问协议原理图 EDM EDM Client Client EDM Channel Access IOC IOC IOC IOC

7. EPICS的介绍 • EPICS特点及优势 • 完全分布 采用完全分布式的体系结构，每一个发送数据的客户只需同相关的IOC建立联系，对数据进行了分流，避免了集中式数据库中数据传输的瓶颈。 • 事件驱动机制，避免系统资源的浪费。 例如通道访问协议（Channel Access）中的回叫机制（Callback）避免轮询方式监测IOC中的数据，大大降低了网络的负荷和信息传输延时。 • 高性能 记录处理速度超过6000条/秒。EPICS最大可以支持500000个Channel，基于68040CPU的IOC，其记录处理速度可超过6000条/秒 • 开源产品 由实验室合作开发，资源的获取及使用无需支付任何费用 • 多平台 Linux、Windows、VxWorks、Unix等

8. 服务器监控系统主界面 195

9. pcMonitor:load .val如果大于70%就表示情况一般严重，该记录的值用黄色表示，如图1.当超过90%的就表示情况严重，需要马上处理，该记录的值用红色表示。如图2。

10. ALH报警监控界面 ALH的主要责任是将警报向操作者显示出来引起操作者的注意，向操作者提供了处理报警的指导；子组结构和通道遵循了层次结构的形式

11. 程序所耗资源测试 1.测试环境 虚拟机系统：Scietfic5.4 内存：700M CPU：2.1GHz ，AMD Athlon(tm) 64 X2 Dual Core Processor 4000+， 2.测试结果 IOC端： Cpu使用率：2% Mem使用率：0.6% OPI端： Cpu使用率：0.3% Mem使用率：1.2%

12. 下一步工作 • 继续完善服务器监控功能，提高监控系统的灵活性 • 与李实师兄合作，实现对采集机状态的监控。

13. 致谢 在学习EPICS过程中，遇到过很多问题，非常感谢李实师兄，王枫老师对我的帮助与支持！ 感谢王华忠老师等对我的指导！

14. 谢谢!

15. Load Average是CPU的Load ，是在一段时间内CPU正在处理以及等待CPU处理的进程数之和的统计信 。 CPU利用率，顾名思义就是对于CPU的使用状况，这是对一个时间段内CPU使用状况的统计，通过这个指标可以看出在某一个时间段内CPU被占用的情况，如果被占用时间很高