Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31





НазваниеФгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31
страница1/14
Дата публикации01.04.2015
Размер1.44 Mb.
ТипОтчет
100-bal.ru > Информатика > Отчет
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова»

(ФГБУ «ПИЯФ»)

УДК 001.89:004.31

№ госрегистрации 01201177741

Инв. № 07.514.12.4003 - 03


УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора Федерального государственного бюджетного учреждения «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова»

_____________________ В.Ф.Ежов

« » октября 2012

ОТЧЕТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

Разработка модели интегральной системы off-line обработки, хранения и распределенного анализа данных экспериментов на нейтронных установках реактора ПИК

по теме:

Обобщение и оценка результатов исследований

(заключительный)

Шифр «2011-1.4-514-049-025»






Руководитель работ,

д-р ф.-м. наук,

профессор

подпись, дата

В.В.Фёдоров

Нормоконтролер

подпись, дата


И.И. Молканова










Гатчина 2012

Список исполнителей

Зам. руководителя работ,

д-р. техн. наук, профессор

_________________
подпись, дата

Ю.Ф. Рябов (введение, залючение)

Ответственный исполнитель,

вед. науч. сотр., д-р. физ.-мат. наук

_________________
подпись, дата

С.В. Григорьев (раздел 3)

Исполнители работ:







Ст. науч. сотр,

канд. техн. наук

_________________
подпись, дата

Н.В. Клопов (разделы 1-2 )

Науч. сотр.


_________________
подпись, дата

А.К. Кирьянов (разделы 1-2 )

Науч. сотр.

_________________
подпись, дата

С.Б. Олешко (разделы 1-3)

Ст. науч. сотр.


_________________
подпись, дата

А.П. Гулин (раздел 2, Приложение А)

Ст. науч. сотр.

_________________
подпись, дата

Е.Г. Новодворский (раздел 1)

Науч. сотр.,

канд. физ.-мат. наук

_________________
подпись, дата

Е.В. Москвин (раздел 3)

Нормоконтролер

_________________
подпись, дата

И.И. Молканова

Реферат

134 стр., 1 прил., 2 рисунка, 23 источника.

интегральная система, система хранения данных, база метаданных, сервис хранения файлов, сервис интерфейса пользователя, вычислительный кластер, ЦИФРОВОЙ СЕРТИФИКАТ, виртуальная организация, грид.

Объект исследования: модель интегральной системы off-line обработки, хранения и распределенного анализа данных экспериментов на нейтронных установках реактора ПИК.

Цель работы

Цель работы в целом: разработка информационно-коммуникационной модели интегральной системы off-line обработки, хранения и распределенного анализа данных экспериментов, которые будут проводиться на нейтронных установках строящегося высокопоточного исследовательского реактора ПИК.

Цель третьего этапа: обобщение и оценка полученных результатов, в том числе: обобщение результатов исследований; сопоставление анализа научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований; оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем; анализ выполнения требований технического задания на НИР; оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей НИР.

По результатам исследований должны быть разработаны рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках, в том числе: проведение технико-экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов; разработка рекомендаций и предложений по использованию результатов проведенных НИР при проектировании будущих экспериментов на нейтронных установках реактора ПИК; разработка проекта ТЗ для проведения ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса хранения и обработки экспериментальных данных для нейтронных установок реактора ПИК».

Метод или методология проведения работы

При обобщении и оценке полученных результатов был выбран метод сопоставления требований, сформулированных в техническом задании и результатов, полученных на первом этапе с результатами, полученными при теоретических и экспериментальных исследованиях поставленных перед НИР задач.

Основное содержание работ на этапе 3 «Обобщение и оценка результатов исследований»

В ходе работ по этапу 3 были выполнены следующие работы:

а) Выполнено обобщение результатов исследований по основным характеристикам и функциональностям разработанной модели.

б) Произведено сопоставление выводов, сделанных при анализе современной научно-технической, нормативной, методической литературы и других информационных ресурсов, затрагивающих научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР, и результатов исследований.

в) Произведена оценка эффективности результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.

г) Проведён анализ выполнения требований технического задания.

д) Выполнена оценка полноты решения задач и достижений целей НИР.

е) Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.

ж) Разработаны рекомендации и предложения по использованию результатов НИР при проектировании экспериментов на реакторе ПИК.

и) Разработан проект технического задания для проведения ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса хранения и обработки экспериментальных данных для нейтронных установок реактора ПИК».

Область применения

Полученные результаты будут использованы при создании интегральной системы off-line обработки, хранения и распределенного анализа данных экспериментов на нейтронных установках реактора ПИК. Кроме того, результаты НИР могут быть использованы в различных областях экспериментальных исследований, в которых требуется хранить и обрабатывать результаты экспериментов.
Содержание

Введение 15

1 Обобщение и оценка полученных результатов 16

1.1 Обобщение результатов исследований 16

1.1.1 Интегральный характер разработанной модели 16

1.1.2 Аутентификация пользователей и сервисов и архитектура безопасности модели 17

1.1.3 Авторизация пользователей и групп 18

1.1.4 Использование вычислительных кластеров для обработки и анализа экспериментальных данных 19

1.1.5 Сервис хранения метаданных 20

1.1.6 Сервис хранения файлов 23

1.1.7 Сервис интерфейса пользователя 25

1.1.8 Поддержка унифицированного формата экспериментальных данных 30

1.2 Сопоставление анализа научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований 31

1.3 Оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем 41

1.3.1 Методы аутентификации и авторизации 41

1.3.2 Системы описания метаданных 45

1.3.3 Системы хранения файлов 47

1.3.4 Использование кластерных технологий 49

1.3.5 Графический пользовательский интерфейс 50

1.3.6 Организация выполнения заданий пользователя на вычислительном кластере 52

1.4 Анализ выполнения требований технического задания на НИР 54

1.5 Оценка полноты решения задач и достижения целей НИР 77

1.6 Выводы 84

2 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках 87

2.1 Проведение технико-экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов 87

2.1.1 Использование открытых решений и протоколов для реализации 87

2.1.2 Пригодность системы для использования научными коллективами с различными задачами 87

2.2 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках 90

2.2.1 Рекомендации по системе учёта заявок на эксперименты 90

2.2.2 Рекомендации по сопряжению с системой хранения данных 92

2.2.3 Рекомендации по организации потоков данных (файлы, размеры) 92

2.2.4 Рекомендации по использованию метаданных для описания сбора и обработки данных конкретных экспериментов 93

2.2.5 Рекомендации по организации обработки данных 98

2.2.6 Требования по сетевой совместимости и использования стандартных протоколов и форматов данных 99

2.2.7 Рекомендации по инфраструктуре безопасности на основе цифровых идентификаторов 101

2.2.8 Разработка проекта ТЗ для проведения ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса хранения и обработки экспериментальных данных для нейтронных установок реактора ПИК». 102

2.3 Выводы 103

3 Работы, выполняемые за счет внебюджетных средств 105

3.1 Создание и сопровождение информационного веб-сайта проекта 105

3.2 Проведение экспериментальных исследований модели физиками-экспериментаторами по использованию данных модели при работе с программами обработки данных нейтронного эксперимента (SANDRA, Origin, Parratt и др.) 106

3.3 Участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию результатов НИР 109

Заключение 112

Список использованных источников 114

Приложение А Проект ТЗ для проведения ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса хранения и обработки экспериментальных данных для нейтронных установок реактора ПИК»........................................................................115




Определения

В настоящем отчёте о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Авторизация — предоставление определённому лицу или группе лиц прав на выполнение определённых действий; а также процесс проверки (подтверждения) данных прав при попытке выполнения этих действий

Аутентификация - проверка принадлежности субъекту доступа предъявленного им идентификатора; подтверждение подлинности

Браузер (устар. броузер) — программа для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб-страниц, их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой. Многие современные браузеры также могут загружать файлы с FTP-серверов.

Веб-интерфейс — это совокупность средств, при помощи которых пользователь взаимодействует с веб-сайтом через веб-приложение.

Веб-приложение — клиент-серверное приложение, в котором клиентом выступает браузер, а сервером — веб-сервер. Логика веб-приложения распределена между сервером и клиентом, хранение данных осуществляется, преимущественно, на сервере, обмен информацией происходит по сети. Одним из преимуществ такого подхода является тот факт, что клиенты не зависят от конкретной операционной системы пользователя, поэтому веб-приложения являются межплатформенными сервисами.

Виртуальная машина - программная и/или аппаратная система, виртуализирующая некоторую платформу и создающая на ней среды, изолирующие друг от друга программы и даже операционные системы.

Виртуальная организация (Virtual Organization - VO) является динамическим сообществом людей и/или учреждений, которые совместно используют вычислительные ресурсы в соответствии с согласованными между ними правилами. Эти правила регулируют доступ ко всем типам средств, включая компьютеры, программное обеспечение и данные.

Выгрузка (upload) – копирование данных с локального компьютера в систему в виде файла(ов) или их архивов в формате хранения, принятом в системе.

Грид-вычисления (англ. grid — решётка, сеть) — это форма распределённых вычислений. Грид с точки зрения сетевой организации представляет собой согласованную, открытую и стандартизованную среду, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение вычислительных ресурсов и ресурсов хранения информации, которые являются частью этой среды, в рамках одной виртуальной организации. Грид является географически распределённой инфраструктурой, объединяющей множество ресурсов разных типов (процессоры, долговременная и оперативная память, хранилища и базы данных, сети), доступ к которым пользователь может получить из любой точки, независимо от места их расположения.

Группа — подмножество пользователей, объединяемых по какому-либо критерию.

Загрузка (download) – копирование данных из системы на локальный компьютер в виде файла(ов) или их архивов в формате хранения, принятом в системе.

Интегральная система определяет множество взаимосвязанных подсистем, образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегральными свойствами и закономерностями и направленное на получение полезного результата.

Кластер - группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

Метаданные (metadata) - это структурированные данные, которые описывают характеристики объектов - носителей информации, способствующие идентификации, обнаружению, управлению этими объектами.

Off-line обработка данных (в экспериментальной физике) - многоэтапная обработка первичных данных экспериментов, проводимая с использованием других источников данных (данные моделирования, параметры функционирования самой установки, и т.д.), и не обязательно выполняемая непосредственно в момент проведения физического эксперимента.

Плагин - независимо компилируемый или интерпретируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения и/или использования её возможностей.

Право доступа — параметр, определяющий постоянное или временное, определяемое ролью, наличие или отсутствие определенной привилегии у пользователя.

Привилегия — право на совершение пользователем определенного действия или набор действий в системе.

Рабочая станция - индивидуальный комплекс технических и программных средств, работающий в составе компьютерной сети и специализированный на выполнение задач инженеров, экономистов, программистов и других специалистов. Рабочая станция создается на базе достаточно мощного компьютера.

Роль — подмножество пользователей, выполняющих определённый круг задач по средствам совершения определенных действий и доступа к определенным объектам или вычислительным и другим ресурсам, а также комплект прав доступа к этим объектам и привилегий на совершения этих действий.

Сервис (служба) - программный компонент, к которому можно удаленно обратиться посредством компьютерной сети, и предоставляющая некоторые функциональные возможности запрашивающей стороне.

Список контроля доступа (Access Control List или ACL) – список, который определяет, кто или что может получать доступ к конкретному объекту, и какие именно операции разрешено или запрещено этому субъекту проводить над объектом.

Тег (tag) - элемент языка разметки гипертекста.

Удаленный клиент — компьютер, устанавливающий связь с системой через интернет.

Удостоверяющий центр (англ. Certification authority, CA) — это организация или подразделение организации, которая выпускает цифровые сертификаты, отвечающие за управление криптографическими ключами пользователей. Открытые ключи и другая информация о пользователях хранится удостоверяющими центрами в виде цифровых сертификатов.

Цифровой сертификат — выпущенный удостоверяющим центром электронный или печатный документ, подтверждающий принадлежность владельцу открытого ключа или каких-либо атрибутов.

Токен - уникальный идентификатор файловой операции.

Обозначения и сокращения

AJAX — подход к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений, заключающийся в «фоновом» обмене данными браузера с веб-сервером на базе асинхронного JavaScript и XML

CGI (Common Gateway Interface, «общий интерфейс шлюза») — стандарт интерфейса, используемого для связи внешней программы с веб-сервером. Программу, которая работает по такому интерфейсу совместно с веб-сервером, принято называть шлюзом, хотя многие предпочитают названия «скрипт» (сценарий) или «CGI-программа».

CREAM (Computing Resource Execution And Management) – простой, облегчённый сервис для управления заданиями на уровне Вычислительного элемента Грид-инфраструктуры

CSS (Cascading Style Sheets, каскадные таблицы стилей) — формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки.

HTML — стандарт языка разметки гипертекстовых документов в Веб.

HTTP - (HyperText Transfer Prоtocоl — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом

JSON (JavaScript Object Notation) — текстовый формат обмена данными, основанный на JavaScript и обычно используемый именно с этим языком

JavaScript — прототипно-ориентированный скриптовый язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript

NeXus — универсальный формат данных для нейтронных, рентгеновских и мюонных исследований, созданный в качестве международного стандарта ученых и программистов, представляющих основные научные объекты в Европе, Азии, Австралии и Северной Америке в целях содействия расширению сотрудничества в области анализа и визуализации нейтронных, рентгеновских, мюонных данных.

PKI (Public Key Infrastructure) — технология аутентификации с помощью открытых ключей. Это комплексная система, которая связывает открытые ключи с личностью пользователя посредством удостоверяющего центра (УЦ).

RAID (redundant array of independent disks — избыточный массив независимых жёстких дисков) - массив из нескольких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых внешней системой как единое целое.

SOAP (Simple Object Access Protocol — простой протокол доступа к объектам) - протокол обмена структурированными сообщениями в распределённой вычислительной среде

URI (Uniform Resource Identifier) — унифицированный (единообразный) идентификатор ресурса. URI — это последовательность символов, идентифицирующая абстрактный или физический ресурс. Ранее назывался Universal Resource Identifier — универсальный идентификатор ресурса

VOMS (Virtual Organization Membership Service) – система, которая используется в Грид-инфраструктуре для управления ролями и привилегиями пользователей внутри виртуальной организации

XML — расширяемый язык разметки, рекомендованный Консорциумом Веб, представляющий собой свод общих синтаксических правил текстового формата, предназначенный для хранения структурированных данных (взамен существующих файлов баз данных), для обмена информацией между подсистемами.

БД — база данных; организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе

Веб — распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.

ЛВС – локальная вычислительная сеть

ПК «МОДУС» (программный комплекс МОдели системы хранения, обработки и анализа Данных для УСтановок реактора ПИК) – программное обеспечение экспериментальной реализации информационно-коммуникационной модели интегральной системы off-line обработки, хранения и распределенного анализа данных экспериментов на нейтронных установках реактора ПИК

ПОВИ (проблемно-ориентированный веб-интерфейс) — это специализированный веб-интерфейс пользователя, который позволяет пользователю в терминах прикладной области составить задание для выполнения вычислений с использованием одного или более прикладных программных пакетов (ППП) и запустить его на исполнение. В процессе выполнения задания пользователь должен иметь возможность управлять и контролировать ход выполнения задания. ПОВИ должен обеспечивать удобный способ работы с файлами, которые необходимы для выполнения задания.

ППИ (прикладной программный интерфейс, API, Application Program Interface) - общее наименование набора базовых функций интерфейсов программирования приложений, позволяющий программному приложению взаимодействовать с операционной системой и ее сервисами

ППП (прикладной программный пакет) — это набор исполняемых модулей и/или библиотек и других компонентов, предназначенный для решения конкретной прикладной задачи, имеющий документацию, описывающую методики его установки и применения на кластере.

СХД (система хранения данных) – объединение сервиса хранения метаданных и сервиса хранения файлов, реализующее хранение как экспериментальных данных, так и метаданных.

СХМ (сервис хранения метаданных) – программный компонент, реализующий основную логику управления пользователями, метаданными и файлами.

СХФ (сервис хранения файлов) - программный компонент, предоставляющий доступ к подключенным к нему файловым системам по стандартным протоколам передачи данных.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2013 удк 1: 001; 001. 8 Ббк 87. 3
Пашута В. Л., Заслуженный работник высшей школы рф, доктор педагогических наук, профессор
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына удк 004. 75+004. 722
Разработка технологий высокопроизводительных вычислений с использованием неоднородных территориально-распределённых вычислительных...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына...
«Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына...
«Разработка архитектуры и программных средств для обеспечения взаимодействия грид-инфраструктуры рдиг/egee и создаваемой системы...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconФеноменология иммунного ответа на т-независимые антигены 2-го типа
Защита состоится 17 мая 2012г в 12 часов на заседании диссертационного совета д 001. 035. 01 при фгбу «ниивс им. И. И. Мечникова»...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 004. 9 Коржик И. А
Методические рекомендации в помощь преподавателю: издание гаоу спо «Уфимский топливно – энергетический колледж». – Уфа, 2012г
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 628 03 ресурсы подземных вод красноярского края
Правила подготовки к печати оригиналов, предназначенных для изданий пияф в форме препринтов, сообщений и авторефератов
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconЭлектронных ресурсов «наука и образование» №3 (46) март 2013 удк 51, 002, 004 № офэрниО: 18981
Интерактивный учебный комплекс по математике / фгбоу впо санкт-Петербургский государственный морской технический университет
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 004. 942 : 57. 026 Эволюционно стабильная информационная структура...
Федеральный закон от 31. 05. 2001 №73-фз «О государственной судебно-экспертной деятельности» (выдержки)
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына...
«Создание программного обеспечения для калибровки измерительной аппаратуры и анализа доступных наблюдению физических процессов в...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 004. 81 Разработка принципов поддержки экономических интересов...
В мешке Старика-Годовика собраны признаки самого прекрасного времени года. Ваша задача: найти причину явления, названного в столбике...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 004. 738. 5 Ббк 32. 973. 202 Главный редактор
Используя их, учителя могут получить доступ к содержанию специализированных мультимедиа библиотек, энциклопедий, справочников, учебников,...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 32. 001 К вопросу об определении понятия политической культуры
Санитарного состояния определяют порядок уборки и содержания, озеленения территории Кадряковского сельского поселения, в том числе...
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУчебно-методическое пособие Красноярск сфу 2012 удк 504. 004. 4 (07) ббк 28. 0я73
Экологическая информатика: учебно-методическое пособие [Текст] / сост. М. А. Субботин. – Красноярск: Сиб федер ун-т, 2012. – 9 с
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconСрок приёма документов для участия в конкурсе на обучение по программам...
Вступительные испытания в аспирантуру фгбу «нииэм» зо рамн проводятся с 07. 07. 2014 г по 11. 07. 2014 г
Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 iconУдк 004. 42: 336. 761. 6 Аллигатор и фрактал для анализа фондового рынка
Совете по вопросам регламентации доступа к информации в Интернете, целью создания Совета является обеспечение разработки и принятия...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск