一种工业分布式实时数据库系统的设计与实现.doc

一种工业分布式实时数据库系统的设计与实现 包卿 姚杰 谭彰 韦珂 陈光义 浙江中控技术股份有限公司，浙江杭州，310053 摘要：为了满足企业中大型联合控制系统（如千万吨炼油和百万吨乙烯ODS 系统、大型SCADA系统核心数据库、大型电力信息系统SIS 等大型应用）对实时数据和历史数据查询的点数规模需求，本文设计了一种分布式实时数据库系统。该系统通过分布式通讯平台，确保了多台实时数据服务器可以分布式部署在各种复杂的网络环境；基于哈希表的数据点分配，确保了实时数据库运行时能快速转换数据点的逻辑位置到物理位置；分布式文件存储系统确保了实时数据库系统可以连续保存多年的工艺数据，而不必担心数据存储的可靠性、存储空间耗尽等问题。 关键词：分布式；实时数据库；分布式通讯 Industrial Distributed Real-time Database System Bao Qing, Yao Jie, Tan Zhang, Wei Ke, Chen Guan Yi Zhejiang SUPCON Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 310053 Abstract: In order to meet the large-scale joint enterprise control system (such as tons refinery and one million tons ethylene ODS system, the core of large-scale SCADA system database, large-scale Information System (SIS) and other large power applications) for real-time data and historical datas query of the demand points, This article has designed a Distributed Real-time Database System. The system of distributed communications platform, real-time data ensure that multiple servers can be deployed in a variety of complex distributed network environment; Hash table based distribution of data points, ensuring thar the real-time database running quickly convert the logical location of data points to the physical location; Distributed-file storage system ensure that continuous Real-time Database System can process data stored for years without worrying about the reliability of data storage,the possibility of running out of storage space and other issues.Keywords: Distributed; Real-time Database; Distributed communication 1. 总述 实时数据库系统以服务的形式注册至分布式通讯平台（“实时数据库服务”），对外通过域名的形式(分布式通讯平台包含域名解析功能）向客户程序提供服务，具体的服务内容以DLL接口的形式提供。下图提供了一个简单的分网段多域分布式部署的场景。 图 1 分布式数据服务总览 如上图所，“分布式通讯平台”负责各域间的通讯，并负责维护平台内的可用服务列表。各域内各自部署有分布式通讯服务程序，负责域间通讯（Router是分布式通讯服务的执行程序，可合并部署或分开部署在域内任意一台服务器内）。 其中，“域1”部署有分布式实时数据库的客户应用程序（用于查询、订阅实时或者历史数据）；“域2”，“域3”，“域4”内部署有多个“实时数据库服务”实例。“实时数据库服务”实例启动前，先和本域内Router建立通讯并发送服务实例注册请求，Router返回注册成功消息后完成“实时数据库服务”实例上线。 “实时数据库服务”实例包含了一个Master主节点（注：这里的一个Master主节点的含义是一个“实时数据库服务”实例只存在一个逻辑上的Master组件。我们把M