wiki:epics/channelarchiver

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概要

Channel ArchiverはSpallation Neutron Source(SNS)でC++を用いて開発された、EPICSのデータを記録するためのツールセットである。
その中心となるArchive Engine はChannel Access(CA)を介して複数のCA Server(IOC)からデータを収集する。
収集したデータは定期的に独自のバイナリ形式でローカルディスクファイル(データファイル)に書き出され、インデックスファイルによって関連付けられる(インデックスはR木で実装されている)。
これらの履歴データはXML-RPCを実装したData Serverを起動することで、ネットワーク上の他計算機からも読出すことができる。

ビルド方法

今回は以下の環境でビルドを行った。

OS CentOS 7 64bit
GCC 4.8.5
EPICS Base 3.14.12.5
  1. EPICS Base及びExtensions セットアップ
    まずは EPICS Base 及び Extensions をセットアップする。
    これについては、EPICSをゼロからインストールに手順が記載されているため、ここでは説明を割愛する。
  2. ソース ダウンロード
    githubからクローンし、masterブランチでチェックアウトする。これよりも前?のバージョンはタグで管理されているようだ。
    $ cd $EPICS_EXTENSIONS/src
    $ git clone https://github.com/EPICSTools/ChannelArchiver
    $ cd ChannelArchiver
    $ git checkout --track origin/master
    
  3. 必要なライブラリの整備
    ChannelArchiver/ThirdPartyディレクトリに、ビルド時に利用されるライブラリパッケージが置かれている。
    今回インストールしたライブラリは下記の通り。
    なお、xerces-c-devel及びperl-Frontier-RPCはソースからインストールし、その他はyumでインストールした。
Library Version
xerces-c-devel 2.8.0
xmlrpc-c-devel 1.32.5-1905
perl-libwww-perl 6.05-2
expat 2.1.0-8
perl-XML-Simple 2.20-5
perl-Frontier-RPC 0.07b4
  1. ビルド
    GCCコンパイラのバージョンの影響かは分からないが、ビルド時にエラーが発生してしまう。
    そこで、予め ChannelArchiver/Tools/AVLTreeTest.cpp の修正を行っておく(この修正による影響はないとみている)。

そのままビルドすると、sort_compare や toString の関数定義がないといわれる。
これはAVLTree.h がインクルードされた後に、上記の関数定義がされていたためである。
これを、関数定義がされた後にインクルードするように修正しておく。

修正後、makeする。

$ cd $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver
$ make
$ ls $EPICS_EXTENSIONS/bin/linux-x86_64
 ArchiveDataClient.pl         ArchiveExport           make_compress_script.pl
 ArchiveDataServerStandalone  ArchiveIndexTool        make_indexconfig.pl
 ArchiveDataTool              ArchiveManager
 ArchiveEngine                ConvertEngineConfig.pl

Archive Engine 起動

  1. Configuration (XML) 作成
    ChannelArchiver/Engine ディレクトリ下に DTDファイル と サンプルのXMLファイルが置かれているので、これを参考に作成する。
    $ ls $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/Engine | grep engineconfig*
     engineconfig.dtd      engineconfig.xml
    
  2. 起動
    インデックスファイルとデータファイルを格納するディレクトリを用意し、各オプションを指定して起動する。
    $ mkdir $HOME/ChannelArchiver/data
    $ $EPICS_EXTENSIONS/bin/linux-x86_64/ArchiveEngine -port 4812 -description "Example IOC" -log log/engine.log engineconfig.xml $HOME/ChannelArchiver/data/index 
    

Archive Engine管理ツール(ArchiveDaemon) セットアップ

インデックスファイルは破損してしまうことがしばしばあり、サイズが大きいと復旧にかなりの時間を要する。
この影響を低減させる目的で、!ArchiveDaemonをセットアップする。
!ArchiveDaemonは複数のArchive Engineを一括管理でき、自動再起動なども設定できる。

  1. ArchiveDaemon 定義ファイル(XML)作成
    定義ファイルのサンプルは $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/ExampleSetup ディレクトリに置かれている。
    例えば、日毎にインデックスファイルを作成する(Archive Engineを再起動する)場合は、以下のように記述する。
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
    <!DOCTYPE daemon SYSTEM "ArchiveDaemon.dtd">
    <daemon>
      <port>4900</port>
      <engine directory='/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/BM'>
        <desc>BM</desc>
        <port>51130</port>
        <config>/mnt/edata1/archiver/cssArchiver/xml_files/BM.xml</config>
        <restart type='daily'>00:10</restart>
      </engine>
      <engine directory='/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/BT'>
        <desc>BT</desc>
        <port>51131</port>
        <config>/mnt/edata1/archiver/cssArchiver/xml_files/BT.xml</config>
        <restart type='daily'>00:20</restart>
      </engine>
      <engine directory='/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/CO'>
        <desc>CO</desc>
        <port>51132</port>
        <config>/mnt/edata1/archiver/cssArchiver/xml_files/CO.xml</config>
        <restart type='daily'>00:30</restart>
      </engine>
    <daemon>
    
  2. ArchiveDaemon 起動
    1. 環境変数 設定
      $ export PATH="$EPICS_EXTENSIONS/bin/linux-x86_64:$PATH"
      $ export LD_LIBRARY_PATH="/usr/local/lib:$EPICS_BASE/lib/linux-x86_64"
      
    2. 起動
      $ cd /mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/daemon
      $ /usr/bin/perl $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/ExampleSetup/ArchiveDaemon.pl -f ArchiveDaemon.xml
      Read ArchiveDaemon.xml. Check status via
                http://localhost:4900
      You can also monitor the log file:
                ArchiveDaemon.log
      Disassociating from terminal.
      
      デフォルトは4900番ポートでWeb管理画面が動作しており、http://localhost:4900 でアクセスできる。
  1. master_index 作成
    最新の index は current_index で参照することが出来る。
    しかし、このままでは日毎のデータしか参照できない状態であり、不便である。
    そこで、index をひとまとめにした master_index を作成する。
    1. indexconfig.xml を作成する
      make_indexconfig.pl を実行して、indexconfigを作成する。
      $ make_indexconfig.pl -d indexconfig.dtd /path/to/index > indexconfig.xml
      $ less indexconfig.xml
      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
      <!DOCTYPE indexconfig SYSTEM "/proj/epics/R314/R31412/extensions/R314123-CSA_centos7/src/ChannelArchiver/IndexTool/indexconfig.dtd">
      <indexconfig>
              <archive>
                      <index>/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/BM/2016/01_18/index</index>
              </archive>
              <archive>
                      <index>/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/BM/2016/01_19/index</index>
              </archive>
      </indexconfig>
      
      なお、/path/to/*/index と指定すれば、/path/to 以下全ての index を探してくれる。
    2. master_index を作成する
      $ ArchiveIndexTool -v 1 indexconfig.xml master_index
      

なお、今回のバージョンよりも前のものでは、ArchiveDaemon が自動的に master_index を作成している。
少し調べてみると、どうやら ArchiveDaemon.pl の仕様が変更されている模様。
PF-ARのは 2.3.0 、こちらは 3.0.0 とメジャーバージョンが異なっている。
2.3.0 では、master_index を作成していると思われるファンクションや変数があるが、3.0.0 には無くなっている。
指定できるオプション(引数)も違っていた。

master_indexは定期的に更新するのが望ましいため、crontabで更新処理を行うようにした。
各グループの master_index を作成するスクリプト(create_master_index.sh)を用意し、kbdaemonユーザで30分おきに実行するように設定した。

*/30 * * * * /mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/indices/create_master_index.sh

CSSで閲覧する

CSSなどのクライアントアプリケーションからデータを閲覧するために!ArchiveDataServerを立ち上げる。
具体的には、HTTP Serverを立ち上げ、予め用意されているCGIを実行する。

  1. サーバディレクトリ 作成(apache ユーザがアクセス出来るようにしておくこと)
    # mkdir /var/www/html/archive/cgi
    
    ここにCGIプログラム、設定ファイルを配置する。
    # cd /var/www/html/archive/cgi
    # cp $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/XMLRPCServer/O.linux-x86_64/ArchiveDataServer .
    # cp $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/XMLRPCServer/serverconfig.dtd .
    # cp $EPICS_EXTENSIONS/src/ChannelArchiver/XMLRPCServer/serverconfig.xml .
    # mv ArchiveDataServer ArchiveDataServer.cgi
    
    各グループのデータが見られるように、serverconfig.xml を下記のように編集する。
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE serverconfig SYSTEM "serverconfig.dtd">
    <serverconfig>
      <archive>
        <key>1</key>
        <name>BM</name>
        <path>/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/2016/BM/index</path>
      </archive>
      <archive>
        <key>2</key>
        <name>BT</name>
        <path>/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/2016/BT/index</path>
      </archive>
      <archive>
        <key>3</key>
        <name>CO</name>
        <path>/mnt/edata1/archiver/ChannelArchiver/data/2016/CO/index</path>
      </archive>
    </serverconfig>
    
  1. /etc/httpd/conf/httpd.conf 編集
    サーバディレクトリの設定(下記)を最終行に追加する。
    # Check that environment variables are available,
    # assert that this directive is not commented-out.
    # Your web server might use a different module name
    # or location, in my case it happened to be this :
    LoadModule env_module libexec/httpd/mod_env.so
    
    # Check that CGI is enabled, i.e. assert that
    # these are not commented-out:
    LoadModule cgi_module libexec/httpd/mod_sgi.so
    
    # This tells Apache that ArchiveDataServer.cgi
    # is a CGI program because of the .cgi extension:
    AddHandler cgi-script .cgi
    
    <Directory "/var/www/html/archive">
      Order Allow,Deny
      Allow from All
    </Directory>
    
    # Allow cgi-scripts in the ..../cgi directory :
    <Directory "/var/www/html/archive/cgi">
      SetEnv EPICS_TS_MIN_WEST -540
      SetEnv LD_LIBRARY_PATH /usr/local/lib:/proj/epics/R314/R31412/base-3.14.12.3-CSA_centos7/lib/linux-x86_64
      SetEnv SERVERCONFIG /var/www/html/archive/cgi/serverconfig.xml
    
      # This directive enables CGI for this dir.:
      Options +ExecCGI
    </Directory>
    
  1. httpdサービス 再起動
    # systemctl restart httpd.service
    
  1. CSS DataBrowser 閲覧
    Archive SearchのURLで下記のように指定する。
    xnds://localhost:80/archive/cgi/ArchiveDataServer.cgi
    

参考リンク