Логотип Информационно-коммуникационные технологии в образовании

Восьмая конференция представителей региональных научно-образовательных сетей RELARN-2001

Секция: 1. Развитие технической инфраструктуры Internet в интересах науки и образования


Диспетчеризация ресурсов открытых в Интернет сложных комплексов фундаментальной науки

Витковский В.В., Желенкова О.П., Калинина Н.А., Малхасян С.В., Черненков В.Н., Шергин В.С.

Специальная астрофизическая обсерватория РАН, п. Нижний Архыз

Текст доклада

В течение последних 15-20 лет в астрофизике произошел скачкообразный рост количества цифровых наблюдательных данных, связанный с развитием цифровых светоприемников, появлением орбитальных телескопов, автоматизацией процесса наблюдений на крупных телескопах. Передовые компьютерные технологии, объектно-реляционные базы данных, web-ориентированные средства доступа к экспериментальным данным позволяют решать задачи, связанные с хранением и организацией запросов к архивами наблюдений астрономических учреждений, а также к цифровыми обзорами, каталогам и научными публикациями, имеющимся в центрах данных.

Современные телескопы - дорогостоящие экспериментальные комплексы, наблюдательное время которых обычно находится в коллективном пользовании научных программ, ведущихся несколькими научно-исследовательскими институтами. Процесс наблюдений требует постоянного контроля состояния инструментов, учета постоянно меняющих атмосферных условий, влияющих на эксперимент. Для повышения эффективности использования и качества получаемых данных необходим дистанционный доступ к телескопам и контроль процесса наблюдений. В мировом астрономическом сообществе использование наблюдательного комплекса в качестве разделяемого между исполнителями научной программы ресурса находится на начальном этапе реализации.

Первый шаг в использовании телескопа как разделяемого ресурса требует организации наблюдательного потокового цикла, - от подготовки заявки на наблюдательное время, планирования и проведения наблюдений до архивизации полученных наблюдательных данных. Для реализации такого цикла необходима разработка новых эксплуатационных принципов, сквозной системы работы с данными. Система должна соединять фазы наблюдательного цикла в единое целое, позволяя в одном контексте решать задачи планирования наблюдательного времени, диспетчеризации информационных ресурсов и архивизации получаемых данных.

Для эффективного использования наблюдательного времени телескопа используется система приоритетов наблюдательных программ, которые связаны с качеством изображения, прозрачностью атмосферы, фазами Луны, и приоритетов наблюдательного времени. Разработаны правила принятия решений для выбора этих приоритетов.

Каждый астрофизический эксперимент, проводимый на наблюдательном комплексе САО, описывается несколькими десятками параметров, которые учитываются при наблюдениях и обработке. Современные высокопроизводительные и широкоформатные астрономические детекторы, используемые при получении прямых изображений и в спектроскопии, способны получать гигабайты наблюдательных данных за одну ясную ночь. Такие потоки способны переполнить пропускную способность компьютерной сети, а объемы данных заполнить имеющееся дисковое пространство. Поэтому управление данными необходимо проводить в каждой фазе наблюдения для надежного и бесперебойного функционирования экспериментального комплекса.

Диспетчеризация ресурсов, кроме управления информационными ресурсами (объемы передаваемой информации, ресурсы выделенных серверов и т.п.), включает планирование работы обслуживающего персонала и использования оборудования наблюдательных методов, а также оперативное управление телескопом в зависимости от погодных условий. Система диспетчеризации ресурсов охватывает весь наблюдательный цикл и имеет 10 уровней. Каждая фаза наблюдательного цикла включает один или несколько уровней системы диспетчеризации в зависимости от технологической сложности фазы. На каждом уровне происходит планирование события или группы событий, затем принятие решения об их выполнении с учетом текущих условий. После этого оцениваются и регулируются информационные потоки, если на данном уровне системы происходит обмен данными, заносятся параметры в сервисные файлы. Выходная информация уровня системы диспетчеризации запускает по той же схеме работу (планирование, принятие решения, управление) следующего уровня. Состояние каждого уровня отображается в базе данных. На текущий момент разработана общая схема диспетчеризации ресурсов и реализована фаза подачи заявки на наблюдательное время телескопов обсерватории, которая включает web-интерфейс пользователя с набором сервисных функций, web-интерфейс администратора с расширенным набором привилегий и сервисных функций, позволяющих корректировать расписание наблюдений и таблицы базы данных. В разработке использовался сервер Oracle 8i (trail-версия), web-интерфейс с запросами к СУБД использует CGI-интерфейс к Apache-серверу и perl-скрипты с DBI-модулями.

Для разработки системы диспетчеризации ресурсов используется техническая и программная база САО РАН и ее распределенная трех сегментная информационно-вычислительная сеть с выходом через спутниковый канал в Internet. Эта распределенная система базируется на трех выделенных серверах: на 6-м телескопе, на РАТАН-600 и сервере в центре сбора и обработки данных. Работа выполняется при поддержке гранта РФФИ N 00-07-90014-в.

Контактная информация

kanasao.ru
© 2003-2014 Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций
(ФГАУ ГНИИ ИТТ "Информика")
Rambler's Top100