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Istream DDS软件技术详解

[详细讲解Isteam DDS 软件的实现原理与技术细节解析]

九桥软件

2010/8/3

Istream DDS软件技术详解

1 目录

前言................................................................................................................................. 3

一．DDS的应用领域 ....................................................................................................... 3

1.1 生产系统的热容灾 ....................................................................................... 3

1.2 分担业务 ..................................................................................................... 5

1.3 数据分发与集中 ........................................................................................... 6

1.4 数据迁移 ..................................................................................................... 8

1.5 双向同步 ..................................................................................................... 8

二． DDS支持的同步特性 .............................................................................................. 9

2.1 支持的同步对象 ........................................................................................... 9

2.2 支持的同步模式 ......................................................................................... 10

2.3 数据同步方式 ............................................................................................ 12

2.4 数据定位方式 ............................................................................................ 12

2.5 分区表特殊处理 ......................................................................................... 13

三． DDS的同步原理 ................................................................................................... 13

3.1 历史数据同步原理 ..................................................................................... 14

3.2 增量数据同步原理 ..................................................................................... 15

四． DDS同步的性能 ................................................................................................... 16

4.1 读取在线日志 ............................................................................................ 17

4.2 内存中完成交易解析 .................................................................................. 17

4.3 只合成已经提交的交易 .............................................................................. 17

4.4 实时压缩传输 ............................................................................................ 17

4.5 通过rowid寻址.......................................................................................... 17

4.6 合成交易文件大小 ..................................................................................... 18

4.7 首次同步的性能 ......................................................................................... 18

4.8 增量同步的性能 ......................................................................................... 18

五． DDS的目标端数据库可复用 .................................................................................. 19

5.1 目标端数据库始终处于打开状态 ................................................................ 19

5.2 交易数据准确 ............................................................................................ 19

5.3 新产生的数据对于同步无影响 .................................................................... 19

六． DDS的高可用性 ................................................................................................... 19

6.1 采用缓存机制 ............................................................................................ 19

6.2 跟踪日志 ................................................................................................... 20

七． DDS的特性 .......................................................................................................... 21

7.1 在线部署简单、占用资源少 ....................................................................... 21

7.2 异构跨平台的支持 ..................................................................................... 21

7.3 一对多和多对一 ......................................................................................... 21

7.4 对部分表重新进行单独全同步 .................................................................... 22

7.5 定时同步 ................................................................................................... 22

7.6 实时显示交易的统计 .................................................................................. 22

7.7 字符操作和web操作模式 .......................................................................... 22

7.8 数据验证 ................................................................................................... 23

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cyclonedds 原理

cyclonedds 原理

cyclonedds 原理

CycloneDDS原理

CycloneDDS是一种开源的分布式数据传输服务，它基于Data

Distribution Service（DDS）标准，并且在性能和可扩展性上进行了优化和改进。本文将介绍CycloneDDS的原理，并探讨其在分布式系统中的应用。

我们来了解一下DDS标准。DDS是一种面向数据的中间件，它提供了一种可靠和实时的数据传输机制，用于连接分布式系统中的不同组件。DDS通过定义数据的发布和订阅机制，使不同节点之间可以实时地共享数据。它采用了发布-订阅模式，其中发布者负责将数据发布到DDS网络中，而订阅者则通过订阅相应的数据来接收数据。DDS提供了强大的数据管理和通信机制，使分布式系统可以灵活地进行数据交换和协同工作。

CycloneDDS是对DDS标准的一种实现，它采用了一系列的优化策略来提高性能和可扩展性。首先，CycloneDDS使用了基于UDP的底层传输协议，这种协议可以提供更低的延迟和更高的吞吐量。同时，CycloneDDS还采用了多线程和异步IO技术，以提高并发处理能力。它还引入了一种轻量级的消息传输机制，可以有效地减少网络带宽的占用。

CycloneDDS还实现了一种高效的数据序列化和压缩算法，以减小数据传输的开销。它使用了二进制格式来表示数据，并且可以根据数据的类型进行自动序列化和反序列化。此外，CycloneDDS还支持数据的压缩和解压缩，以减少数据在网络中的传输量。

为了提高系统的可靠性，CycloneDDS引入了一种基于主题的数据分发机制。主题是一种用于标识特定数据类型的方式，发布者可以将数据发布到特定的主题中，而订阅者则可以根据主题来选择所需的数据。这种机制可以有效地减少网络流量，提高系统的可扩展性和性能。

除了性能优化外，CycloneDDS还提供了一些高级功能，如数据筛选、数据持久化和安全认证等。数据筛选可以根据特定的条件来选择所需的数据，以减少不必要的数据传输。数据持久化可以将数据保存到本地存储中，以便在系统重启后进行恢复。安全认证可以确保数据的安全传输和访问。

DDS概述

DDS概述

DDS概述

DDS是OMG在2004年发布的中间件协议和应用程序接口（API）标准，它为分布式系统提供了低延迟、高可靠性、可扩展的通信架构标准。DDS目前在工业、医疗、交通、能源、国防领域都有广泛的应用。OMG（Object Management Group）成立于1989年，是一个开放性的非营利性的计算机行业标准联盟。OMG多年来致力于为工业分布式系统提供可互操作的，可移植的，可复用的软件标准。它的成员包括IT行业的设备供应商，终端用户，政府部门，以及学术组织等。很多我们熟知的标准都来自OMG，比如UML（Unified Modeling

Language），CORBA（Common Object Request Broker Architecture）等。

在去年关于SOME/IP的文章中我们曾简单解释过中间件的概念，即在分布式系统中，中间件是位于操作系统和用户应用程序之间的软件层，它将操作系统提供的资源进行抽象和封装，为应用程序提供各种各样的高级的服务和功能，比如通信或数据共享。中间件的存在简化了应用程序开发者的工作，这使他们能够将注意力放在应用程序本身上，而不必在不同应用程序之间或不同系统之间的数据传输上花太多精力。

DDS最重要的特性是以数据为中心，这是与其他很多通信中间件不同的地方。DDS的数据共享以Topic为单元，应用程序能够通过Topic判断其所包含的数据类型，而不必依赖其他的上下文信息。同时，DDS能够按照用户定义的方式自动地进行存储、发布或订阅数据，使应用程序能够像访问本地数据一样去写入或者读取数据。

DDS实现的数据共享可以理解成一个抽象的“全局数据空间”，任何应用程序，不论开发语言，或者运行的操作系统类型，都可以通过相同的方式访问这个“全局数据空间”，就好像访问本地的存储空间一样。当然“全局数据空间”仅仅是一个抽象的概念，在实现时仍然是分别存储在每个应用程序的本地空间当中。在系统运行时，数据是按需传输或存储的，数据的发布者仅仅发送对方需要的数据，而订阅者仅接收并存储本地应用程序当前需要的数据。

DDS基本原理及技术指南

DDS基本原理及技术指南

DDS基本原理及技术指南

DDS全称为Direct Digital Synthesis（直接数字合成），是一种数字信号处理技术，广泛应用于频率合成、载波信号生成和频率调制等领域。本文将介绍DDS的基本原理以及一些技术指南。

一、DDS原理

DDS技术利用数字信号处理器（DSP）和数字锁相环（PLL）的协同工作实现信号的合成。其基本原理如下：

1.参考信号生成：DDS系统首先需要一个参考信号作为频率和相位参考。这个参考信号可以是一个精确的时钟信号或者一个外部输入信号。参考信号经过A/D转换器（模数转换器）转换为数字信号。

2.累加器：DDS系统会将参考信号的数字表示输入到一个累加器中。累加器根据输入的数字信号进行累加操作，并且通过加法操作可以改变每一步的累加值。

3.相位累加器：累加器的输出值作为相位累加器的输入。相位累加器也是一个累加器，但是其输出值作为频率合成器的输入。相位累加器的输出值会被用来计算输出信号的相位。

4.乘法器/其它运算器：DDS系统还可能包含一个乘法器或其它运算器。乘法器可以用来改变输出信号的幅度，以及实现频率调制等功能。

5.数字控制端口：DDS系统通常还包括一个数字控制端口，用来接受用户输入的频率、相位和幅度等参数。这可以通过软件或者硬件的方式进行设置。

二、DDS技术指南 以下是一些关于使用DDS技术的指南：

1.选择合适的DDS芯片：根据需要合成的信号频率范围、分辨率和精度等要求，选择合适的DDS芯片。一些常用的DDS芯片有AD9850、AD9851等。

2.谐波抑制：DDS系统在生成频率时会产生一定的谐波。为了保持输出信号的纯净性，需要采取一些方法来抑制谐波。常见的方法有使用低通滤波器、改变采样率等。

3.防止相位突变：相位突变会引起频谱中出现额外的频谱成分，影响输出信号的质量。为了避免相位突变，可以通过调整累加器的初始相位或者采用相位预置技术。

4.频率和相位调制：DDS技术可以很方便地实现频率和相位调制。可以利用乘法器修改输出信号的幅度和相位来实现频率和相位调制。

DDS基础介绍

DDS基础介绍

DDS基础介绍

⽬录

什么是DDS？

DDS（Data Distribution Service）数据分发服务：采⽤分布式发布/订阅体系架构，以中间件的形式提供通信服务，强调以数据为中⼼，

提供多种QoS策略，保障数据进⾏实时、⾼效、灵活的分发，可满⾜各种分布式实时通信应⽤需求。

1. 分布式发布/订阅体系架构

以上流程图的解释说明如下：

1.全局数据空间是⼀个抽象的概念。

在实现时，数据仍然是分别存储在每⼀个应⽤程序的本地空间中。

在系统运⾏时，数据是按需传输或存储的，数据的发布者仅仅发送对⽅需要的数据，订阅者仅接受本地应⽤程序中需要的数据。

2.实际场景中，每个应⽤程序既可以是发布者⼜可以是订阅者

2. 以中间件的形式提供通信服务

在分布式系统中，中间件是介于操作系统和应⽤程序之间的软件层，使系统的各个组件能够更容易地通信和共享数据。中间件简化了分布式

系统的开发，使软件开发⼈员专注于应⽤程序的业务本⾝，⽽不是花费精⼒研究应⽤程序和系统之间传递信息的机制。

DDS中间件是⼀个软件层，它将应⽤程序从操作系统、⽹络传输和底层数据格式的细节中抽象出来。DDS提供多种编程语⾔的API，允许应

⽤程序跨操作系统、跨语⾔、跨处理器体系结构交换信息。数据格式、发现匹配机制、连接⽅式、可靠性、⽹络协议、传输⽅式选择、

QoS、安全性等底层细节由中间件管理。

3. 强调以数据为中⼼

以数据为中⼼（Data Centricity）的通信中，通信的应⽤程序间的数据分发是重点。以数据为中⼼由数据的发布者和订阅者组成，通信基

于已命名的数据流，数据流从发布者向订阅者传送已知类型的数据。

简单的解释就是，只关⼼数据，订阅者只⽤关⼼接收订阅的主题中的数据即可。

以数据为中⼼的本质是DDS知道它存储什么数据，并控制如何共享这些数据。数据中⼼性保证应⽤程序能够理解其接收到的数据，因⽽所有

消息都包含应⽤程序能够理解其含义所需要的上下⽂信息。

使⽤传统的以消息为中⼼的中间件的程序员必须编写发送消息的代码；⽽使⽤以数据为中⼼的中间件的时，只需指定数据如何共享、何时共