【对外】核电领域实时数据库技术要求标准解读-信通院杨佳星.pdf

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1、杨佳星中国信通院 工程师核电领域实时数据库技术要求与测试方法标准解读标准研发背景01WHY实时数据库核电站的运行过程中，会持续生成大量高频率的实时数据，这些数据对于监控和分析核电站的运行状况至关重要。实时数据库是为应对这类挑战而设计，专门优化了对高频率、实时性要求高的数据的存储和处理能力。这些数据库在工业领域，尤其是核电行业中的应用，已经成为关键的数据基础设施，对确保核电站的稳定和安全运行发挥着不可或缺的作用。测试需求在核电领域的实时数据库系统的构建过程中，除了需要满足业务的功能性需求外，还必须具备卓越的性能表现。核电机组产生的数据具有数据量大、更新频率高、以及对实时性要求高等特点。核电行业对

2、这些数据库的数据处理能力、可靠性、功能、数据吞吐、实时性等性能指标有着极高的标准。核电领域亟需一种标准化的、针对核电领域需求的实时数据库测试标准。技术选型对数据库进行功能综合评估、性能指标测试，可保障数据库系统能够在核电站的复杂环境中稳定运行，及时准确地处理和分析数据，为核电站的安全管理提供强有力的数据支持。通过这样的测试和评估，可以使所选用的数据库系统能够满足核电行业对数据处理的严格要求，从而为核电站的平稳、安全运行提供坚实的数据保障。l 测试数据的格式模拟核电场景中采集的传感器数据，每个传感器产生的一组数据称为一个测点，分为模拟量测点和开关量测点l 每个测点产生9个随时间变化的数据，其数据

3、格式如上表所示测试数据集02模拟量测点 19字节编号名称含义长度/字节数据类型1AV输出值4float2AVR采集实时值4float3Q信号质量1bool4BF强制开关1bool5FQ质量位强制值1bool6FAI强制输入4float7MS强制状态1bool8TEW实时值越限状态字1char9CST信号采集通道状态2ushort开关量测点 10字节编号名称含义长度/字节数据类型1DV输出值1bool2DVR采集实时值1bool3Q信号质量1bool4BF强制开关1bool5FQ质量位强制值1bool6FAI强制输入1bool7MS强制状态1bool8TEW实时值越限状态字1char9CST信号

4、采集通道状态2ushort测试数据集02实时数据集l 实时数据集模拟运行机组产生实时数据，一个实时数据集模拟1个机组3600秒（1小时）产生的数据l 每个机组共有20万个测点，其中500个测点为快采点，1ms变化一次，其余为普通点，400ms变化一次l 在所有测点中，开关量测点占70%，模拟量测点占30%历史数据集l 历史数据集共具备100个普通点（400ms变化一次），时间跨度共1年l 其中开关量测点70个，模拟量测点30个快采点普通点500个199500个1ms变化一次400ms变化一次开关量测点350个开关量测点139650个模拟量测点150个模拟量测点59850个普通点 100个400

5、ms变化一次开关量测点70个 模拟量测点30个测试环境设计03l 每组测试环境需6个服务器节点，其中1个节点作为发压机，2个节点组成双机热备，3个节点组成三机集群，组成形式为为1+2+3l 服务器节点可以是物理机或虚拟机，但每组测试环境中除发压机外的5个节点的规格需一致l 在测试时可以设置多组不同硬件规格或架构的测试环境，以便对照数据库在不同硬件条件下的表现l 每组测试环境中的服务器节点间的网络带宽需万兆以上，如果设置多组测试环境，则每组测试环境的网络互相独立X86测试环境ARM测试环境发压机F_1数据集三机集群环境双机热备环境万兆网A_1B_1C_1D_1E_1发压机F_2数据集三机集群环境

6、双机热备环境万兆网A_2B_2C_2D_2E_2隔离测试前检查04硬盘性能验证l 在测试开始前应对每个节点的硬盘的性能进行验证l 确保每个测试环境中每个节点的硬盘性能符合预期且各节点间基本一致网络性能验证l 在测试开始前应对各节点间的网络性能进行验证l 确保网络带宽接近万兆且无异常抖动或丢包顺序读平均速度（MB/s）平均速度和延迟符合预期且各节点间基本一致平均延迟（ms）随机读平均速度（MB/s）平均延迟（ms）顺序写平均速度（MB/s）平均延迟（ms）随机写平均速度（MB/s）平均延迟（ms）F_1到A_1带宽（Mb/s）带宽符合万兆网表现无异常抖动丢