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开源中间件维护CERN对撞机

发布时间:2019-12-05 04:52:23 编辑:笔名

CERN(欧洲核子研究委员会)的大型强子对撞机(LHC)促使小原子粒子的速度接近光速,通过使用保持操作在零度的过冷电磁铁。

这本身冰一项巨大的成就,另一方面又发送强子粒子与其它的粒子对撞,而且在相反的反向以接近光速的速度移动。功能强大的传感器记录了整个过程,而且在一周24小时内成千上万的物理学家研究了这一输出量。

怎样高效地监控这种类似超级对撞的高速温床?CERN光束控制小组的成员Felix Ehm说,这可以由已经调好的开源中间件完成。在近的波士顿CamelOne会议上,他描述了诸如Apache Camel集成框架和ActiveMQ信息系统类软件的使用经验。

基于Java消息服务(JMS-based)的ActiveMQ软件,在CERN中负责的工作是传送存储记录活动,并从中显示出来。控制系统监视着所有活动,从电力、通风、办公环境、消防系统到加速,压缩关键的粒子束的偶极子和四极子。一旦JMS损坏,那么就需要雇佣一个人在CERN园内来回巡查,小心火警信号,Ehm痛斥说。(事实上,在信息系统中主要的成本是确保高可用性的重复复制。)

光束损失监视器、定序器和其它的CERN关键系统,现在都在使用ActiveMQ消息中间件。在Ehm的CamelOne演讲中,他解释说,大型强子对撞机(LHC)八万五千种设备构成,包含了两百多万个I / O端点。所有的这些系统必须紧密联系在一起协调工作。按照这种说法来看,中间件可以认为是CERN的神经系统。它在科学家监测数据和调整光束的控制中心,和确保这些工作发生的硬件设备之间来回发送消息。有些过程包含了许多重要的传感器,这就需要大的消息吞吐量和密切地关注;另外一些过程可以更安全地运行在他们自己的后台上,有更高的机率更新客户端的控制台。

对于CERN的大型强子对撞机来说,这每一个后台系统都是束流损失监控器。这是一个监测光束活动的系统,作为转储光束的必要标志。转储光束很有可能会发生,例如,当一个偶极子发生故障时。这是过程难以置信但很重要。

如果光束一直都不安全,那么它很有可能会对价值百万,甚至是数十亿的设备造成伤害,甚至是损毁。另一方面,关闭或重启光束都是很昂贵的过程,即使是一个在一个假阳性也可能造成几个月不必要的宕机时间。JMS系统控制着束流损失监控器,确保了即使在所有与光束有关的东西都出错的情况也,监控器也能安全转储。

正如Ehm描述的那样,与转储过程相关的监控系统强调了CERN团队考虑的消息问题。消息路由对于转储过程是很相当简单的,Ehm表明,秒钟左右只发送一条消息。这始终都是同一个话题。而且它只能到达20到30个客户端。另外,有许多检查需要清除,每一条信息大约是2兆字节,而其它的消息大概都是在少于10KB.

JMS系统控制着束流损失监控器,确保了即使在所有与光束有关的东西都出错的情况也,监控器也能安全转储。JMS,按照Ehm的话,“已经成为光束仪器的重要组成部分。”

随着JMS系统得到重用,它需要作出调整。“服务享受着它自己的成功,”Ehm说。“现在有80名Java开发都正在使用它,越来越多的数据发送往各地,”他说。20个生产消息代理处理着负载。

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