Sonix

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Вы посетили: • py_channel_article

ru:websonix:py_channel_article

Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Следующая версия		Предыдущая версия
ru:websonix:py_channel_article [2023/04/26 15:39] – создано blru:websonix:py_channel_article [2023/09/21 22:23] (текущий) – внешнее изменение 127.0.0.1
Строка 1: Строка 1:
 +====== Аннотация ======
  
-# Table of Contents+Командный интерфейс Sonix+ позволяет передавать команды и сигналы только в пределах управляющего компьютера, между 32х битными приложениями и адаптирован исключительно для семейства операционных систем Windows, что значительно ограничивает возможности развития программного комплекса.
  
-1.  [Аннотация](#orgc4cb4e9) +Для обхода этих ограничений была разработана программа PyChannel, которая позволяет передавать сообщения между приложениями и устройствами Sonix+, работающими на разных архитектурах, операционных системах и компьютерах.
-2.  [Введение](#orgda9737f) +
-3.  [PyChannel](#orge982ad2) +
-4.  [WebSonix](#orgfd02e97) +
-5.  [Передача сообщений между модулями Sonix+](#orgfa11657) +
-6.  [Хранилище пользовательских файлов](#org438c8d7) +
-7.  [Заключение](#org7d2d127) +
-8.  [Ссылки](#org1ab13e7)+
  
 +====== Введение ======
  
 +Одно из направлений развития программного комплекса Sonix+ - создание сервисов для организации удобной работы пользователей.
  
-<a id="orgc4cb4e9"></a>+В качестве таких сервисов были разработаны система удалённого наблюдения за ходом эксперимента WebSonix и хранилище пользовательских файлов.
  
-# Аннотация+Изначально взаимодействие WebSonix с устройствами Sonix+ обеспечивало устройство CChannel. К сожалению протокол, применяемый в CChannel, а так же некоторые особенности устройства, значительно ограничивают скорость работы WebSonix.
  
-Командный интерфейс Sonix+ позволяет передавать команды и +Для развития интерфейса Sonix+ тоже потребовалась дополнительная функциональность, а именно создание протокола для обмена данными между 64х и 32х битными модулями Sonix+.
-сигналы только в пределах управляющиего компьютера, между 32х битными +
-приложениями и адаптирован исключительно для семейства операционных систем +
-Windows, что значительно ограничивает возможности развития программного +
-комплекса.+
  
-Для обхода этих ограничений была разработана программа PyChannel, которая +Дальнейшее развитие хранилища пользовательских файлов потребовало дополнительных функций обмена данными с модулями Sonix+.
-позволяет передавать сообщения между приложениями и устройствами Sonix+, +
-работающими на разных архитектурах, операционных системах и компьютерах.+
  
 +В качестве решения данных задач был создан PyChannel, который должен обеспечивать связь модулей Sonix+ с разной архитектурой, располагающихся на разных ЭВМ, с разными операционными системами.
  
-<a id="orgda9737f"></a>+====== PyChannel ======
  
-# Введение+Разработка PyChannel началась с задачи создания простого способа для обмена сообщениями между процессами, которые могут быть запущены на разных устройствах с разной операционной системой.
  
-Одно из направлений развития программного комплекса Sonix+<a href="#citeproc_bib_item_1">[1]</a> - +В качестве базового механизма для проектирования PyChannel подошёл Message-Oriented Middleware.
-создание сервисов для организации удобной работы пользователей.+
  
-В качестве таких сервисов были разработаны система удалённого наблюдения за +За реализацию функций маршрутизации и трансформации сообщений при передаче их между устройствами будет отвечать брокер сообщений. В качестве возможностей для реализации больше всего выделяется ZeroMQ, который по сути является библиотекой для обмена сообщениями. ZeroMQ позволяет создать свою систему обмена сообщениями.
-ходом эксперимента WebSonix и хранилище пользовательских файлов. +
- +
-Изначально взаимодействие WebSonix<a href="#citeproc_bib_item_2">[2]</a> с устройствами Sonix+ +
-обеспечивало устройство CChannel. К сожалению протокол, применяемый в CChannel, +
-а так же некоторые особенности устройства, значительно ограничивают скорость +
-работы WebSonix. +
- +
-Для развития интерфейса Sonix+ тоже потребовалась дополнительная +
-функциональность, а именно создание протокола для обмена данными между 64х и 32х +
-битными модулями Sonix+. +
- +
-Дальнейшее развитие хранилища пользовательских файлов потребовало дополнительных +
-функций обмена данными с модулями Sonix+. +
- +
-В качестве решения данных задач был создан PyChannel, который должен +
-обеспечивать связь модулей Sonix+ с разной архитектурой, располагающихся на +
-разных ЭВМ, с разными операционными системами. +
- +
- +
-<a id="orge982ad2"></a> +
- +
-# PyChannel +
- +
-Разработка PyChannel началась с задачи создания простого способа для обмена +
-сообщениями между процессами, которые могут быть запущены на разных устройствах +
-с разной операционной системой. +
- +
-В качестве базового механизма для проектирования PyChannel подошёл +
-Message-Oriented Middleware<a href="#citeproc_bib_item_3">[3]</a>. +
- +
-За реализацию функций маршрутизации и трансформации сообщений при передаче их +
-между устройствами будет отвечать брокер сообщений. В качестве возможностей для +
-реализации больше всего выделяется ZeroMQ<a href="#citeproc_bib_item_4">[4]</a>, который по сути +
-является библиотекой для обмена сообщениями. ZeroMQ позволяет создать свою +
-систему обмена сообщениями.+
  
 Для обмена данными потребуются следующие виды сообщений: Для обмена данными потребуются следующие виды сообщений:
  
--   COMMAND - Запрос на выполнение определённых действий на уровне одного +  * COMMAND - Запрос на выполнение определённых действий на уровне одного физического устройства (управляющего компьютера, или сервера); 
-    физического устройства (управляющего компьютера, или сервера); +  * REPLY - Сообщение с результатом выполнения процедуры (скорее всего данный тип сообщения необходим исключительно для синхронных запросов, а при работе в асинхронном режиме будет более удобным обмениваться данными с помощью команд, так как ожидание ответа вызовет блокировку устройства на время выполнения команды); 
--   REPLY - Сообщение с результатом выполнения процедуры (скорее всего данный тип +  * ERROR - Сообщение с ошибкой, возникшей в процессе выполнения процедуры (повторяет идеологию REPLY, за исключением того, что клиент вместо возвращения данных вызывает исключение); 
-    сообщения необходим исключительно для синхронных запросов, а при работе в +  * REGISTER - Данное сообщение необходимо прежде всего для составления таблицы маршрутизации, которая содержит в себе указания о том, по какому адресу нужно отправлять сообщения исходя из имени устройства.
-    асинхронном режиме будет более удобным обмениваться данными с помощью команд, +
-    так как ожидание ответа вызовет блокировку устройства на время выполнения +
-    команды); +
--   ERROR - Сообщение с ошибкой, возникшей в процессе выполнения процедуры +
-    (повторяет идеологию REPLY, за исключением того, что клиент вместо возвращения +
-    данных вызывает исключение); +
--   REGISTER - Данное сообщение необходимо прежде всего для составления таблицы +
-    маршрутизации, которая содержит в себе указания о том, по какому адресу нужно +
-    отправлять сообщения исходя из имени устройства.+
  
-При этом необходимо отметить, что данная реализация PyChannel не предусматривает +При этом необходимо отметить, что данная реализация PyChannel не предусматривает асинхронных команд и добавляет большой слой абстракции, который приводит к увеличению времени передачи сообщений.
-асинхронных команд и добавляет большой слой абстракции, который приводит к +
-увеличению времени передачи сообщений.+
  
 +====== WebSonix ======
  
-<a id="orgfd02e97"></a>+Первоначально PyChannel разрабатывался как замена CChannel. Данное устройство должно было значительно увеличить скорость обмена данными между модулями Sonix+ и Websonix.
  
-# WebSonix+Основным ограничением CChannel была возможность обработки единовременно только одного запроса от WebSonix. Так как WebSonix делает множество запросов к устройствам Sonix+ при этом некоторые запросы (создание гистограммы спектра с текущими измерениями) могут требовать большого времени (до нескольких минут). В итоге это приводило к длительной загрузке web страниц.
  
-Первоначально PyChannel разрабатывался как замена CChannel. Данное устройство +Данное ограничение обходится через создание приложения, которое может выполнять несколько запросов одновременно. Для предотвращения спама запросов с большим временем выполнения необходимо ввести ограничения на команды с большим временем выполнения.
-должно было значительно увеличить скорость обмена данными между модулями Sonix+ +
-и Websonix.+
  
-Основным ограничением CChannel была возможность обработки единовременно только +Кроме того WebSonix является многопользовательским сервисом, что приводит к ситуациям, когда несколько пользователей могут послать идентичные запросы. Для предотвращения повторяющихся идентичных запросов за короткий промежуток времени (менее секунды), необходимы агрегация и кэширование запросов, предпочтительнее
-одного запроса от WebSonix. Так как WebSonix делает множество запросов к +
-устройствам Sonix+ при этом некоторые запросы (создание гистограммы спектра с +
-текущими измерениями) могут требовать большого времени (до нескольких +
-минут). В итоге это приводило к длительной загрузке web страниц. +
- +
-Данное ограничение обходится через создание приложения, которое может выполнять +
-несколько запросов одновременно. Для предотвращения спама запросов с большим +
-временем выполнения необходимо ввести ограничения на команды с большим временем +
-выполнения. +
- +
-Кроме того WebSonix является многопользовательским сервисом, что приводит к +
-ситуациям, когда несколько пользователей могут послать идентичные запросы. Для +
-предотвращения повторяющихся идентичных запросов за короткий промежуток времени +
-(менее секунды), необходимы агрегация и кэширование запросов, предпочтительнее+
 на стороне сервера. на стороне сервера.
  
-Таким образом получается следующая структура. На стороне WebSonix есть +Таким образом получается следующая структура. На стороне WebSonix есть множество клиентов с разных научных установок, которые создают запросы. Все запросы проходят через приложение, которое занимается агрегированием, кешированием и направлением запросов на указанные научные установки. Далее запросы поступают на PyChannel, который выполняет их в отдельном процессе. Результат запроса возвращается клиентам.
-множество клиентов с разных научных установок, которые создают запросы. Все +
-запросы проходят через приложение, которое занимается агрегированием, +
-кешированием и направлением запросов на указанные научные установки. Далее +
-запросы поступают на PyChannel, который выполняет их в отдельном +
-процессе. Результат запроса возвращается клиентам. +
- +
-![img](./ProtocolPictures/PyChannelWebSonixStructure.png "Структура взаимодействия PyChannel с WebSonix") +
  
-<a id="orgfa11657"></a>+{{ :ru:websonix:pychannelwebsonixstructure.png?600 |}}
  
-# Передача сообщений между модулями Sonix++====== Передача сообщений между модулями Sonix+ ======
  
-Сейчас в ЛНФ активно развиваются устройства, которые позволяют отображать данные +Сейчас в ЛНФ активно развиваются устройства, которые позволяют отображать данные с научной установки для пользователей в высоком разрешении. Чем выше разрешение для отображения информации, тем больше оперативной памяти нужно приложению для работы.
-с научной установки для пользователей в высоком +
-разрешении<a href="#citeproc_bib_item_5">[5]</a>. Чем выше разрешение для отображения +
-информации, тем больше оперативной памяти нужно приложению для работы.+
  
-![img](./ProtocolPictures/TofY_article.png "Сравнение Tof Y в разрешении 1024x512x512 (1Gb) с 1024x1024x1000 (4Gb)")+{{ :ru:websonix:tofy_article.png?600 |}}
  
 Программа для отображения данных SpectraViewer отлично работает отдельно от Программа для отображения данных SpectraViewer отлично работает отдельно от
 Sonix+ в 64х-битном режиме. Однако базовый протокол Sonix+ поддерживают работу Sonix+ в 64х-битном режиме. Однако базовый протокол Sonix+ поддерживают работу
 только с 32х-битными приложениями, что ограничивает количество используемой только с 32х-битными приложениями, что ограничивает количество используемой
-памяти до 2Гб<a href="#citeproc_bib_item_6">[6]</a>. Это уменьшает максимальное возможное разрешение,+памяти до 2Гб. Это уменьшает максимальное возможное разрешение,
 в котором интерфейс Sonix+ может отображать данные, накопленные во время в котором интерфейс Sonix+ может отображать данные, накопленные во время
 измерения. измерения.
Строка 158: Строка 76:
 научных установок. научных установок.
  
-![img](./ProtocolPictures/PyChannelGuiStructure.png "Подключение 64х битного интерфейса к Sonix+ через PyChannel")+{{ :ru:websonix:pychannelguistructure.png?600 |}}
  
- +====== Хранилище пользовательских файлов ======
-<a id="org438c8d7"></a> +
- +
-# Хранилище пользовательских файлов+
  
 При эксплуатации хранилища был выявлен ряд недочётов, которые значительно При эксплуатации хранилища был выявлен ряд недочётов, которые значительно
 затрудняли его эксплуатацию: затрудняли его эксплуатацию:
  
--   В хранилище пишутся не только данные с результатами измерений, но и результаты +  * В хранилище пишутся не только данные с результатами измерений, но и результаты тестовых запусков Sonix+; 
-    тестовых запусков Sonix+; +  * В случае потери связи с хранилищем, пользовательские файлы нужно будет записывать в ручную; 
--   В случае потери связи с хранилищем, пользовательские файлы нужно будет +  * Отсутствует возможность создания систем автоматической обработки данных для пользователей.
-    записывать в ручную; +
--   Отсутствует возможность создания систем автоматической обработки данных для +
-    пользователей.+
  
 Для решения данных задач необходимо организовать дополнительный слой обмена Для решения данных задач необходимо организовать дополнительный слой обмена
Строка 187: Строка 99:
 сервером в отдельную подпрограмму. сервером в отдельную подпрограмму.
  
-![img](./ProtocolPictures/PyChannelStorageStructure.png "Структура PyChannel для хранилища")+{{ :ru:websonix:pychannelstoragestructure.png?600 |}}
  
 Когда речь идёт о хранилище, необходимо, чтобы инициатором передачи Когда речь идёт о хранилище, необходимо, чтобы инициатором передачи
Строка 194: Строка 106:
 (хранилище, например когда нужно проверить переданные данные). (хранилище, например когда нужно проверить переданные данные).
  
- +====== Заключение ======
-<a id="org7d2d127"></a> +
- +
-# Заключение+
  
 Функции PyChannel востребованы не только на управляющих компьютерах, но и Функции PyChannel востребованы не только на управляющих компьютерах, но и
Строка 204: Строка 113:
 Таким образом PyChannel: Таким образом PyChannel:
  
--   Кроссплатформенный и универсальный как для серверов, так и для управляющих +  * Кроссплатформенный и универсальный как для серверов, так и для управляющих компьютеров; 
-    компьютеров; +  * Организовывает взаимодействие разных процессов внутри управляющего компьютера, или сервера; 
--   Организовывает взаимодействие разных процессов внутри управляющего компьютера, +  * Организовывает связь между управляющем компьютером и сервером, при этом инициатором передачи данных может быть как управляющий компьютер, так и сервер.
-    или сервера; +
--   Организовывает связь между управляющем компьютером и сервером, при этом +
-    инициатором передачи данных может быть как управляющий компьютер, так и +
-    сервер. +
- +
- +
-<a id="org1ab13e7"></a> +
- +
-# Ссылки +
- +
-<style>.csl-left-margin{float: left; padding-right: 0em;} +
- .csl-right-inline{margin: 0 0 0 1em;}</style><div class="csl-bib-body"> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_1"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[1]</div><div class="csl-right-inline">A. S. Kirilov, “Instrument control software at the ibr-2: Directions of development,” Joint Institute for Nuclear Research (JINR), Dec. 2017. Available: <a href="http://www1.jinr.ru/Preprints/2017/089(E10-2017-89).pdf">http://www1.jinr.ru/Preprints/2017/089(E10-2017-89).pdf</a></div> +
-  </div> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_2"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[2]</div><div class="csl-right-inline">I.A.Morkovnikov and A.S.Kirilov, <i>Upgrading websonix - remote instrument control system experiment on ibr-2 reactor</i>. Varna, Bulgaria: Joint Institute for Nuclear Research (JINR), 2013, pp. 181–185.</div> +
-  </div> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_3"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[3]</div><div class="csl-right-inline">E. Curry, “Message-oriented middleware,” in <i>Middleware for communications</i>, 2005, pp. 1–28. doi: <a href="https://doi.org/10.1002/0470862084.ch1">10.1002/0470862084.ch1</a>.</div> +
-  </div> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_4"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[4]</div><div class="csl-right-inline">“Zer0mq.” Available: <a href="https://zeromq.org">https://zeromq.org</a></div> +
-  </div> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_5"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[5]</div><div class="csl-right-inline">А. Кирилов and С. Мурашкевич, “Адаптация программного комплекса sonix+ для работы с daq-контроллерами delidaq-2 и диджитайзером n6730 фирмы caen,” <i>Письма в эчая</i>, vol. 20, no. 2(247), pp. 127–135, Mar. 2023, Available: <a href="http://www1.jinr.ru/Pepan_letters/panl_2023_2/07_kirilov_r.pdf">http://www1.jinr.ru/Pepan_letters/panl_2023_2/07_kirilov_r.pdf</a></div> +
-  </div> +
-  <div class="csl-entry"><a id="citeproc_bib_item_6"></a> +
-    <div class="csl-left-margin">[6]</div><div class="csl-right-inline">“Memory limits for windows and windows server releases.” Available: <a href="https://learn.microsoft.com/ru-ru/windows/win32/memory/memory-limits-for-windows-releases">https://learn.microsoft.com/ru-ru/windows/win32/memory/memory-limits-for-windows-releases</a></div> +
-  </div> +
-</div> +
- +
ru/websonix/py_channel_article.1682512786.txt.gz · Последнее изменение: (внешнее изменение)