基于j2ee的cims性能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-資料下載頁

　　

【正文】 所有受影響資源的原子更新操作成功，Tuxedo 然后用資源管理器協(xié)同提交處理。事務(wù)可以由應(yīng)用控制或者通過 Tuxedo 配置自動控制，例如，容器第 2 章 集成電路制造企業(yè) CIMS 分析17控制事務(wù)。8) 隊列子系統(tǒng)。隊列子系統(tǒng)提供了臨時的和持久的隊列，允許應(yīng)用明確地排列請求到命名隊列中。隊列可以通過消息有效性時間、過期時間、優(yōu)先權(quán)、LIFO、FIFO 或者組合來排序。隊列由一個 XA 適應(yīng)的資源管理器管理，允許隊列操作加入到事務(wù)中。一個推進服務(wù)器的自動化的隊列是用來從隊列中移除已經(jīng)進入的并且調(diào)用相關(guān)的 Tuxedo 服務(wù)。9) 事件子系統(tǒng)。在 Tuxedo 內(nèi)的事件子系統(tǒng)為未被請求的事件和代理事件提供支持。為被請求的事件允許 Tuxedo 應(yīng)用發(fā)送未關(guān)聯(lián)的通知給不需要等待回應(yīng)的客戶端。代理事件允許 Tuxedo 應(yīng)用訂閱到感興趣的事件，并且當(dāng)另外的應(yīng)用發(fā)送一個時間時，所有被訂閱到那個事件的應(yīng)用接收它。允許應(yīng)用使用一個事件驅(qū)動模型來取代更多的典型的請求/響應(yīng)模型。在一個網(wǎng)絡(luò)中，安裝了 Tuxedo 產(chǎn)品的結(jié)點為與其他結(jié)點通信，也必須遵循SNMP 協(xié)議，但是系統(tǒng)提供的 SNMP 服務(wù)不能完全滿足需要，所以 Tuxedo 為此設(shè)計了專用的 SNMP Agent，來滿足結(jié)點間正常的通信需要。 中的 SNMP Agent 組件是在 server 版安裝中是附帶安裝的。Tuxedo 為 SNMP Agent 提供的的組件分別位于%TUXDIR%\bin 和%TUXDIR%\udataobj\snmp\etc 目錄下。中芯國際 CIMS 中 Tuxedo 與 MBX 的交互過程如圖 24 所示，當(dāng)客戶端發(fā)送消息到 Tuxedo 服務(wù)器時，消息首先被傳送到消息分發(fā)器，消息分發(fā)器根據(jù)消息所包含的請求目的地址來分配消息，目的可以是 MES 服務(wù)器，也可以是 Tuxedo服務(wù)和 WTC 服務(wù)。地址確定后，消息被傳送到 MBX 發(fā)送器（MBX Sender） ，MBX發(fā)送器把消息傳遞到基于 MBX 的服務(wù)器上，MBX 服務(wù)器上的 MBX 接收器（MBX Receiver）接收到此消息并傳送到消息隊列等待處理。MBX 服務(wù)器處理消息，一方面把數(shù)據(jù)更新到后臺數(shù)據(jù)庫；另一方面根據(jù)消息中包含的源地址來響應(yīng)事件請求者，原始消息的源地址將更改為響應(yīng)消息的目的地址，原始消息的目的地址將更改為響應(yīng)消息的源地址，新消息再被 MBX 服務(wù)器上的 MBX 發(fā)送器發(fā)送到 Tuxedo 服務(wù)器上的 MBX 接收器上，MBX 接收器再將新消息發(fā)送到消息分發(fā)器，消息分發(fā)器解析消息中的目的地址后并響應(yīng)到請求的客戶端。北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文18圖 24 Tuxedo 與 MBX 交互過程圖Figure 24 Reciprocal process of Tuxedo and MBX CIMS 中基于 Weblogic 的系統(tǒng)簡介BEA WebLogic 是 J2EE 應(yīng)用服務(wù)器，適用于開發(fā)、集成、部署和管理大型分布式 Web 應(yīng)用、 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。BEA WebLogic 在大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)、集成、部署和管理中引入了 Java 的動態(tài)功能和 Java 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全性。BEA WebLogic Server 擁有處理關(guān)鍵 Web 應(yīng)用系統(tǒng)問題所需的性能、可擴展性和高可用性。如果與 BEA WebLogic Commerce ServerTM 配合使用，對于部署適應(yīng)性個性化電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng) BEA WebLogic Server 可為其提供完善的解決方案。BEA WebLogic Server 具有開發(fā)和部署關(guān)鍵任務(wù)電子商務(wù) Web 應(yīng)用系統(tǒng)所需的多種特色和優(yōu)勢。包括：10) 支持多種領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)。對業(yè)內(nèi)多種領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)的全面支持，包括 EJB、JSB、JMS、JDBC、XML 和WML；使實施 Web 應(yīng)用系統(tǒng)更為簡單，在縮短實施周期、保護投資的同時也使基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案的開發(fā)更加簡便。11) 無限的可擴展性。BEA WebLogic Server 具有高擴展的架構(gòu)體系，包括客戶機連接的共享、資源 pooling 以及動態(tài)網(wǎng)頁和 EJB 組件群集。第 2 章 集成電路制造企業(yè) CIMS 分析1912) 快速開發(fā)。憑借對 EJB 和 JSP 的支持，以及 BEA WebLogic Server 的 Servlet 組件架構(gòu)體系，可加速投放市場速度。這些開放性標(biāo)準(zhǔn)與 WebGain Studio 配合時，可簡化開發(fā)，并可發(fā)揮已有的技能，迅速部署應(yīng)用系統(tǒng)。13) 部署更趨靈活。BEA WebLogic Server 可與領(lǐng)先數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)和 Web 服務(wù)器緊密集成。14) 關(guān)鍵任務(wù)可靠性。BEA WebLogic Server 所具有的容錯、系統(tǒng)管理和安全性能讓它承擔(dān)這全球數(shù)以千計企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境中的關(guān)鍵任務(wù)。15) 體系結(jié)構(gòu)。BEA WebLogic Server 是專門為企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的。企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)需要快速開發(fā)，并要求服務(wù)器端組件具有良好的靈活性和安全性，同時還要支持關(guān)鍵任務(wù)所必需的擴展、性能、和高可用性。BEA WebLogic Server 簡化了可移植及可擴展的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，并為其它應(yīng)用系統(tǒng)和系統(tǒng)提供了豐富的互操作性。憑借其出色的群集技術(shù)，BEA WebLogic Server 擁有最高水平的可擴展性和可用性。BEA WebLogic Server 既實現(xiàn)了網(wǎng)頁群集，也實現(xiàn)了 EJB 組件群集，而且不需要任何專門的硬件或操作系統(tǒng)支持。網(wǎng)頁群集可以實現(xiàn)透明的復(fù)制、負(fù)載平衡以及表示內(nèi)容容錯，如 Web 購物車；組件群集則處理復(fù)雜的復(fù)制、負(fù)載平衡和 EJB 組件容錯，以及狀態(tài)對象（如 EJB 實體）的恢復(fù)。無論是網(wǎng)頁群集，還是組件群集，對于電子商務(wù)解決方案所要求的可擴展性和可用性都是至關(guān)重要的。共享的客戶機/服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫連接以及數(shù)據(jù)緩存和EJB 都增強了性能表現(xiàn)，這是其它 Web 應(yīng)用系統(tǒng)所不具備的。中芯國際 CIMS 系統(tǒng)中有些 WEB 應(yīng)用程序是以 Weblogic 作為 WEB 服務(wù)器，如圖 25 所示。作為 WEB 服務(wù)器，提供了客戶端訪問應(yīng)用程序的平臺，并提供了連接池（Connection Pool）供部署在 Weblogic 服務(wù)器上的應(yīng)用程序去連接數(shù)據(jù)庫，它也可以通過 WTC（Weblogic Tuxedo Connector）接口與基于 Tuxedo的系統(tǒng)交互。北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文20圖 25 Tuxedo 與 Weblogic 連接結(jié)構(gòu)圖Figure 25 Structure of Tuxedo and Weblogic 影響 CIMS 穩(wěn)定性的因素顯然 CIMS 的穩(wěn)定高效運行對集成電路制造是至關(guān)重要的，對確保 724 小時生產(chǎn)運行及順利完成公司生產(chǎn)計劃有重要意義。但是，CIMS 是如此復(fù)雜，以至于在很多方面都有可能會發(fā)生問題，下面我們從硬件方面和軟件方面來具體分析并探討解決方案。在硬件方面，有以下幾個因素可以導(dǎo)致 CIMS 不穩(wěn)定甚至宕機：? UNIX 服務(wù)器錯誤：包括硬盤錯誤、CPU、內(nèi)存錯誤、電源失敗等。解決這個問題的方法就是硬件冗余。比如對硬盤做 RAID1 鏡像，電源用多路 UPS 供電等。特別是針對同一類型的 UNIX 服務(wù)器都有備份服務(wù)器存在，這樣一旦主服務(wù)器失敗，可以用備份服務(wù)器迅速取代，減少宕機時間。? 網(wǎng)絡(luò)錯誤：包括路由器/交換機死機、網(wǎng)絡(luò)異常（如帶寬被無端占用、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)頻繁丟包）等。解決這類問題的方法是網(wǎng)絡(luò)分離。把生產(chǎn)環(huán)境和辦公環(huán)境網(wǎng)絡(luò)分離，對生產(chǎn)環(huán)境的路由器和交換機做冗余處理，這樣基本上不會造成生產(chǎn)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)錯誤產(chǎn)生。第 2 章 集成電路制造企業(yè) CIMS 分析21? 公司外部接入電網(wǎng)故障：主要包括電網(wǎng)壓降、電網(wǎng)供電中斷。解決這類問題可以通過兩路甚至多路電網(wǎng)接入，并且在關(guān)鍵部件如路由器、交換機、UNIX 服務(wù)器和 Windows 服務(wù)器等配備兩個以上 UPS 電源。這樣關(guān)鍵部件不會因為電源中斷而受到影響。? 其它外部因素，如溫度、濕度等，這主要是靠空調(diào)、加濕器、緊急備用風(fēng)扇等設(shè)備來解決。除此以外，公司也制訂了巡檢制度，對數(shù)據(jù)中心進行巡檢，以保證在問題發(fā)生之前就消滅于萌芽之中。在軟件方面，有以下幾個因素可能會導(dǎo)致 CIMS 不穩(wěn)定甚至當(dāng)機：? 系統(tǒng)軟件錯誤：包括操作系統(tǒng) BUG、消息隊列 BUG 等，對這種錯誤，一般我們是無能為力的，只能通過打操作系統(tǒng)的最新補丁來盡量避免。? 中間層軟件錯誤：包括 Tuxedo 軟件錯誤、Weblogic 軟件錯誤、MBX 軟件錯誤，一般來說，中間層軟件都經(jīng)過大量的測試，在大多數(shù)情況下都會運行良好。? MES 和 EAP 軟件錯誤：包括軟件自成 BUG、和中間層交互 BUG 等。軟件 BUG 雖然是不可避免的，但是我們是有可能把它們對系統(tǒng)的影響降到最低程度。這是因為大部分軟件 BUG 并不是突然就產(chǎn)生影響，而是一個漸進的過程，并最終影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最典型的就是內(nèi)存泄露。下面是幾個典型的系統(tǒng)宕機例子，這些都是實際發(fā)生并且對生產(chǎn)環(huán)境造成了影響。第一個是 MBX 拒絕服務(wù)造成系統(tǒng)宕機。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn) MBX 最多支持 64K個郵箱，但是我們一個應(yīng)用程序出現(xiàn)邏輯錯誤，不斷生成新郵箱，很快造成系統(tǒng)宕機。第二個是 Oracle 4031 錯誤。系統(tǒng)每隔幾個月就宕機一次，經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是我們設(shè)定的程序的 open cursor 數(shù)目太多，造成 oracle 不能找到足夠大的空間來分析 SQL 語句。第三個是將測試環(huán)境的 Tuxedo 連到生產(chǎn)環(huán)境的 MBX 上，造成生產(chǎn)環(huán)境宕機。因此，我們的目的就是對造成 CIMS 不穩(wěn)定的因素進行建模，分析 CIMS 的行為，對異常現(xiàn)象及早發(fā)現(xiàn)并報警，以期望對生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生最小的影響。由于北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文22硬件冗余的存在，不存在硬件單點故障，所以硬件錯誤基本上不會造成系統(tǒng)宕機，事實上，我們的 Tuxedo 和 MBX 服務(wù)器都宕機過，甚至我們還會定期對硬件進行輪番檢修，但均未對整個系統(tǒng)造成影響。因此我們的主要精力就放在軟件層次上。除了系統(tǒng)穩(wěn)定性之外，我們更要考慮系統(tǒng)的高效性。一個穩(wěn)定但低效的系統(tǒng)同樣是不可忍受的。因此，我們的另一個目標(biāo)就是對 CIMS 的行為進行分析，以期對軟硬件資源進行調(diào)整，從而使系統(tǒng)高效運行。 本章小結(jié)本章重點介紹了 CIMS 性能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)。對集成電路制造企業(yè) CIMS 整體架構(gòu)進行了詳細(xì)的說明，然后分別對基于Tuxedo、Weblogic 和 MBX 的系統(tǒng)架構(gòu)進行了詳細(xì)的說明。第 4 章 CIMS 性能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計23第 3 章 系統(tǒng)需求分析 集成電路制造企業(yè) CIMS 結(jié)構(gòu)如第一章所述，集成電路制造企業(yè)的 CIMS 有五個組成部分：MES、EAP、TYS、BS 和 RS，其中 BS、TYS 和 RS 都是離線系統(tǒng)，將生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)拷貝，然后對此數(shù)據(jù)拷貝進行整理、分析，因此對生產(chǎn)環(huán)境影響不大，即使出現(xiàn)問題，也不會對生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。而 EAP 和 MES 部分是與生產(chǎn)相關(guān)的，如果這兩個系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)宕機，對企業(yè)損失極大。因此我們主要是對這個系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理。EAP 系統(tǒng)是由 EAP 客戶端和 EAP 服務(wù)器組成。EAP 客戶端直接和生產(chǎn)設(shè)備相連，控制設(shè)備的運行，如生產(chǎn)何種產(chǎn)品，產(chǎn)品的工藝流程，產(chǎn)品在設(shè)備上應(yīng)該如何操作，操作過程中出現(xiàn)異常如何處理；在設(shè)備完成產(chǎn)品工藝要求之后，和EAP 服務(wù)器進行通訊，通知 EAP 服務(wù)器產(chǎn)品和設(shè)備的狀態(tài)，在此過程中，客戶端和服務(wù)端可能不止一次進行通訊。EAP 服務(wù)端是一些 Tuxedo 服務(wù)，為自動化運行提供服務(wù)，如 FOUP（存放 LOT 的裝置）位置，設(shè)備處理某產(chǎn)品的工藝流程，LOT（每 25 片芯片為一個 LOT）位置等。MES 系統(tǒng)由一些 MES 客戶端和 MES 服務(wù)器組成。為了支持更大規(guī)模的生產(chǎn)能力，在 MES 客戶端和 MES 服務(wù)器之間通過 Tuxedo 服務(wù)來分布來自 MES 客戶端的消息。MES 客戶端主要功能是查詢產(chǎn)品狀態(tài)、工藝流程、FOUP 和 LOT 信息，以及手工運行失敗的產(chǎn)品等。MES 服務(wù)器端是建立在 MBX 之上，主要功能是存儲 FOUP 和 LOT 信息，記錄產(chǎn)品的運行情況，對工藝流程進行改進等。MES 服務(wù)端運行在 MBX 上，EAP 服務(wù)端運行在 Tuxedo 上，還有一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)運行在 Weblogic 上（如報表系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)） ，整個系統(tǒng)如圖 21 所示。北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文24圖 31 CIMS 架構(gòu)Figure 31 Structure of CIMS 功能性需求分析 系統(tǒng)功能分析根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果確定本系統(tǒng)主要包括以下功能，用戶登陸、用戶注冊、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示，如圖 32 所示。用戶注冊系統(tǒng)功能用戶登陸存儲數(shù)據(jù)執(zhí)行評價指標(biāo)數(shù)據(jù)顯示作業(yè)調(diào)度線程管理收集數(shù)據(jù)發(fā)送郵件圖 32 系統(tǒng)功能圖Figure 32 System Function Figure第 4 章 CIMS 性能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計25 業(yè)務(wù)基本流程分析根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)主要包含六大模塊，用戶信息管理模塊，WEB門戶模塊、郵件發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、Quartz 調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)收集模塊。系統(tǒng)的業(yè)務(wù)基本流程如圖 33 所示。