Введение
ГЛАВА 1. Обзор МСС, программных архитектур и механизмов распределения вычислительных ресурсов 11
1.1 Информационные системы многоэтапной обработки информации 11
1.1.1 Требования отказоустойчивости и масштабируемости в современных информационных системах 12
1.1.2 Отказоустойчивость в SCADA системах 16
1.1.3 Масштабируемость в системах потоковой обработки информации 18
1.2 Технологические аппаратные тренды в создании масштабируемых информационных систем 20
1.2.1 Мульти-ядерные системы 23
1.2.2 Мультипроцессорные системы 23
1.2.3 Кластеры 24
1.3 Обзор SCADA систем - типичных представителей ИС массового обслуживания 25
1.3.1 Функциональная структура SCADA . 28
1.3.2 Особенности SCADA как процесса управления 29
1.3.3 Основные требования к диспетчерским системам управления 30
1.3.4 Области применения SCADA-систем 30
1.4 Современные программные архитектуры для построения масштабируемых ИС 31
1.4.1 Потоковый параллелизм 32
1.4.2 Фиксированный пул потоков 33
1.4.3 Недостатки классических решений 34
1.4.4 Событийная архитектура и адаптивный механизм [9] 35
1.4.5 Проблемы существующих механизмов 43
ГЛАВА 2. Механизм распределения вычислительных ресурсов для построения отказоустойчивых, масштабируемых ИС 46
2.1 Математическая модель МСС на основе обмена сообщениями47
2.2 Схема работы предлагаемого механизма 49
2.3 Алгоритм определения числа системных потоков, назначаемых компоненте 50
2.4 Алгоритм определения временного интервала приостановки обработки сообщений компонент 52
ГЛАВА 3. Сравнительный анализ механизмов распределения вычислительных ресурсов МСС в сценариях пиковых нагрузок 54
3.1 Гипотетический сервер сбора и обработки информации 55
3.2 Особенности тестирования 56
3.3 Зависимость времени первого отказа от интенсивности потока заявок 59
3.4 Зависимость времени первого отказа при изменении вероятностей появления пакетов различных типов 61
3.5 Зависимость времени первого отказа от длины очередей компонент 63
3.6 Зависимость времени первого отказа для SCADA сервера, формирующего команды измерительному оборудованию 64
3.7 Детальный анализ поведения ИС с применением различных механизмов распределения ресурсов 67
ГЛАВА 4. SCADA система JACINTH - апробация предложенного механизма 75
4.1 Концептуальная архитектура многоэтапной событийной SCADA системы 75
4.2 Сценарии работы с иерархическим хранилищем данных 83
4.2.1 Интроспекция 83
4.2.2 Чтение данных 84
4.2.3 Обновление данных 84
4.2.4 Диаграмма классов 85
4.3 Пример реализации модуля Jacinth для контроллера
измерительного оборудования 87
4.3.1 Кристалл-2С2 87
4.3.2 Архитектура драйвера 8 9
4.4 Пример реализации SCAD А проекта с использованием Jacinth 90
4.5 Тестирование SCADA проекта на основе Jacinth 91
4.5.1 Сценарий теста 93
4.5.2 Результаты тестирования 94
Заключение 96
Список работ, опубликованных по теме диссертации 98
Цитированная литература 99
Приложение 1. Библиотека разработчика для построения отказоустойчивых многоэтапных событийных систем 112
