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01基于组件技术的体系架构工业数据库核心功能封装在不同的COM服务器（COM Server）中，彼此之间通过COM进行接口调用而不是简单的数据交换。组件模型（Component）是构造二进制兼容软件的规范，利用组件技术构建的软件具备良好的可伸缩性和可扩展性。同时，组件模型能方便地解决分布式环境中的共享和协作问题。 02数据压缩技术实时/历史数据库采用了三级压缩技术：例外压缩、改进型“旋转门”数据压缩和编码压缩。 第一级采用静态死区压缩。第二级采用改进的斜率死区压缩的压缩技术，其主要原理是线性变化（或近似线性）的离散数据，在历史数据库中不是每个时刻值都进行物理归档；查询时该时刻值通过相邻存储点线性插值获取。第三级编码压缩采用LZO实时编码数据压缩技术。 03标签点快速检索由于实时/历史数据库中标签点的数量通常很大，甚至达到十万点规模，而标签点信息检索是数据采集过程中最为频繁的操作，因此该检索方法必须快速、准确、高效。 实时/历史数据库为每个标签点分配一个唯一的ID（64位整型数），在数据库服务器初始化时为标签点配置信息分配一段内存，并根据ID初始化配置信息，标签点信息的检索实质为基于ID的数组下标检索，该检索策略贯穿于所有功能单元。 04内存缓冲技术服务器磁盘的I/O读写速度大大低于内存访问速度（相差几个数量级以上），为提高存储效率必须采用缓冲技术。 系统稳定运行情况下，采用内存缓冲技术，可以降低实时/历史数据库访问磁盘的频率。同时，基于优化算法，系统可以自动计算出最佳一次存储数据量，使服务器CPU占用时间最小。另外，系统可以自动使磁盘IO读写操作在时间域上达到最优均匀分布，以避免CPU峰值出现。 05内存快照技术由于采用了内存缓冲技术，部分历史数据存储于服务器内存中，为防止意外事故（如服务器掉电等）造成大量数据丢失，SupDATA采用内存快照技术。内存快照技术即定时把内存数据刷新至内存快照文件，刷新逻辑大大降低了在意外故障下历史数据丢失的风险。 06历史文件管理历史数据库存放历史归档数据的文件可以定义为多个。历史文件个数可以在配置数据库时定义，每个文件大小可配置，缺省为640MB，保证可刻录在一张VCD光盘中。每个历史归档数据文件有激活和关闭两种状态，激活状态是指当前使用的数据文件，同时该文件未达到定义大小。关闭文件是指当文件达到指定大小时，系统将其关闭并设为只读，其后该文件不会重新写入数据。当文件编号达到最大时，系统自动回滚至首文件，删除并重新建立、激活。 07历史文件结构每个历史归档数据文件有三个区，分别为系统信息、ID-时间-页面位置索引区和历史数据区。 系统信息包括本文件状态、起始时间、结束时间等。 每个标签点在历史文件中的数据存储以页为基本单位，历史数据区每增加一个页面都会同时建立页面索引，索引采用平衡二叉树算法实现。 该结构保证了对任何历史时刻数值的快速定位、检索。 08客户端与服务器通讯方式DOM组件是实时/历史数据库提供的用于客户端通信的进程内COM组件。所有客户端程序（如接口机、画面、趋势、报表、二次开发软件包等）都通过该组件访问实时/历史数据库服务器，而DOM与服务器之间采用TCP/IP协议通信。 09接口机数据缓存技术接口机数据缓存技术用于接口机与服务器数据库通讯故障时的实时数据缓存，它由接口机应用程序进行管理。当接口机运行过程中与服务器数据库连接中断时，采集到的实时数据将自动转发至接口机本地缓存数据库。当接口机与服务器数据库的通讯连接恢复后，实时数据将自动切换转发至远程服务器数据库，缓存数据库中存储的历史数据可以通过手动方式或自动方式，同步补发至服务器历史数据库。 |