[实用新型]强实时和准实时一体化的公共存储与推送系统

说明书

技术领域

   本实用新型属于工业系统数据存储技术领域，特别是一种强实时和准实时一体化的公共存储与推送系统。

背景技术

随着计算机和网络应用技术的发展，现代工业网络对存储系统的实时性和可靠性的要求越来越高，而目前工业网络中，各子系统分别为不同的应用业务配置了单独的存储资源，即“烟囱式”存储资源配置模式，这种配置模式在一定程度上能够有效实现系统业务数据的存储功能。但同时存在着以下缺陷：

（1）实时性较低。若系统应用业务之间存在串行接力关系，即应用A需要应用B的存储数据，应用B需要应用C的存储数据等，以此存在着排队读取数据、等待数据融合/计算等过程，不利于系统的快速响应，不支持集中数据存储、处理与按需订阅-分发。

（2）存储系统承载着单点故障，无法抗拒灾难性故障，如机房断电、设备受损等，可靠性较低。因此当局部网络线路或存储节点出现故障时，数据存储、读取、修改等将无法正常进行，这对于一些可靠性要求高的行业（如金融/证券、航空/航天、铁路、舰船、国防装备等），这种情况是不可接受的。

（3）系统复杂度高，灵活性低，不易独立升级，表现在系统升级时牵一发而动全身。系统中应用显示、控制设备（如显控台、节点计算机等）与应用执行设备存在着一一对应的紧耦合独占关系，当系统需要升级时则需要同时对所有这些设备同时做出改动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种强实时和准实时一体化的公共存储与推送系统, 通过构建公共冗余存储平台，根据系统实时性要求按需分别提供强实时与准实时的并发数据存储、读取等服务，实现应用数据显示、控制与存储相分离，满足了工业应用中数据存储服务的实时性与可靠性要求，同时节省了系统存储资源，降低了系统复杂度，易于整体系统的升级和维护。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种强实时和准实时一体化的公共存储与推送系统,包括传感器单元、控制单元、外围执行单元、数据存储服务器和信息处理服务器；控制单元分别与传感器单元、外围执行单元以及数据存储服务器通过网络相连接，信息处理服务器分别与传感器子系统、数据存储服务器通过网络相连接；

所述传感器单元包括节点计算机、语音输入设备、以及雷达、红外传感器和视频输入设备中的一种或多种设备组成；

所述控制单元包括存储器和节点计算机；

所述外围执行单元包括显控台、节点计算机、语音输出设备、伺服运转设备、以及雷达、红外和电视视频设备中的一种或多种设备；

所述的数据存储服务器由强实时数据存储服务器、准实时数据存储服务器、存储交换机、磁盘冗余阵列、UPS电源和风扇组成；

所述的信息处理服务器由多个计算服务器、网络接口单元、不间断电源以及风机组成。

按上述方案，所述传感器单元、控制单元、外围执行单元、数据存储服务器和信息处理服务器之间的网络连接采用三层网络拓扑结构；

所述三层网络拓扑结构包括：

网络核心层，由至少四个10G核心层交换机柜组成，核心层交换机柜之间通过千兆多模光缆全网状互连；数据存储服务器和信息处理服务器通过光缆与核心层交换机柜相连接，构成冗余核心层；

网络接入层，由多个1G接入层交换机组成，通过双绞线或光缆与核心层交换机柜互连；

网络节点层，由控制单元以及多个传感器单元、外围执行单元组成，与接入层交换机冗余连接。

本实用新型装置带来的有益效果是： 

    （1）提供了强实时/准实时一体化的公共存储与推送系统，采用集成化、层次化设计，根据系统要求可将数据按强实时、准实时特征分级存储，并在网络核心层构建公共存储冗余平台，取消了原各个子系统中每个应用专有的存储资源，从而提高了系统实时性、可靠性要求，节省了系统软硬件资源，简化了系统网络结构。该架构的简单性使得一体化存储/推送系统能够不断扩大规模，易于升级，而不会像传统存储系统一样出现复杂性的增加。

（2）在网络核心层设置高性能数据存储服务器，作为系统公共存储冗余平台，可有效支持工业应用中各项高性能并发存储服务，具有较强的抗损顽存重组能力。此外由于一体化集成设计，一次性完成原应用之间串行接力存储/计算流程，通过订阅分发技术主动向应用层推送所需数据，提高了系统快速响应能力。

（3）将网络节点层的数据输入、控制、显示与存储相分离，显控台只负责人机交互界面的终端设备，不负责具体的存储和计算，因此与各个应用执行设备之间没有一一对应的耦合关系，可根据职责灵活定义权限与功能。

附图说明