CN103257857A - 管理加时间戳的事件的缓冲器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于利用不确定的事件序列信令来管理加时间戳的事件的系统，包括：变量列表，变量列表的值的改变应当导致对将被加上时间戳和将被保存的事件的检测；对每个变量定位指示事件的时间戳的质量的标记的装置；缓冲器，在客户端软件读取将被加上时间戳和将被存储的事件之前，存储分别与时间戳时间相关联的事件，将由客户端软件读取的加时间戳的事件被从缓冲器中擦除；使能和禁止将变量的值保存在历史中的装置的装置，该变量的值与已经被读取的加时间戳的事件对应；以及以信令通知不确定的事件序列的特定事件，当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是有效时被设置为0，并且当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是无效时被设置为1。

Description

管理加时间戳的事件的缓冲器的系统

技术领域

本发明涉及具有用于保存加时间戳的事件的装置的系统，并且更准确地说，涉及对具有一组用于对事件进行检测和加时间戳的源的系统的管理，每一个源具有在读取所述加时间戳的事件之前对其进行保存的缓冲器。每个缓冲器被设计为由远程客户端软件进行读取，每个远程客户端软件然后可以例如将事件显示在警报或事件屏幕上。本发明的一个可能的应用涉及在分布式系统中分析问题的起源。

在图2中示出了具有一组将被加上时间戳的事件的源的系统的示例。

根据本发明的系统使得可以按时间先后顺序来对加时间戳的事件进行排序。也保证了每个源的变量的值与客户端软件事件恰好在特定条件下，例如，在满缓冲器、或者源中的一个或客户端软件的初始化的情况下，所看到的那些变量的值相一致。该确保值的一致性的功能由所述系统自主地执行，而不需要中央智能软件的介入。

根据本发明的系统也提供用于用户的诊断手段。其使得用信号来发送不确定的事件序列成为可能。与可靠的事件序列不同，不确定的事件序列是不确定地加时间戳的、或者其期间序列事件已经有可能丢失的序列。也可以允许检测无效时间戳，例如由于无效或未同步的时钟。

图1给出了能够通过根据本发明的系统的效果而传送给用户的信息的示例。

背景技术

根据现有技术，由软件管理程序来管理具有用于保存加时间戳的事件的装置的系统，该软件管理程序的功能之一包括收集在组成系统的各种硬件或者软件子系统中已发生的事件。这些事件对应于检测属于预配置列表的变量的值的改变。它们必须被准确地加上时间戳并且以按时间先后的顺序被排序。

在现有技术中，负责收集和排序在该系统中已经发生的所有事件的管理程序软件因而不断地连接到系统，并且持续或者定期地询问每个部件的每个缓冲器，在每个部件中，在缓冲器中临时存储所检测到的和在本地加上时间戳的事件。

文献US20110066598A1描述了一个具有用于保存加时间戳的事件的装置的系统的架构的示例。该文献的教导不可能通过固有手段来自主地管理在所有系统、尤其是在不同的子系统中所检测和加上时间戳的所有事件，或者将它们以上升的按时间先后的顺序进行存储。当非标定(non-nominal)操作模式发生——重新初始化，缓冲器满等——时，根据文献US20110066598A1的系统不具有管理这种非标定操作的固有手段。在本专利中，通过客户端软件来执行对事件的排序，而不是通过系统自主地进行。

类似地，在文献FR2882834A1中描述的方法不包括管理非标定操作模式的固有手段。

本发明的目的在于缓和这个问题。因此，根据本发明的系统提供了一种分布式系统，该分布式系统包括用于检测、加时间戳并且保存事件的装置，以及用于管理这种分布式的时间戳的固有和自主的装置：这些固有装置确保所检测的事件的按照时间先后顺序的排序，并且使得可以诸如在重新初始化期间或者当缓冲器完全满的时候，管理非标定操作模式。

发明内容

从而，本发明的主题是一种用于利用不确定的事件序列信令来管理加时间戳的事件的系统，包括：

-变量列表，该变量列表的值的改变必须导致对将被加上时间戳和将被保存的事件的检测；

-用于对与所述变量列表对应的所述事件进行检测和加时间戳的装置；

-用于对每个变量定位指示所述事件的时间戳的质量的标记的装置；

-缓冲器，用于在客户端软件读取将被加上时间戳和将被保存的所述事件之前，存储分别与时间戳时间相关联的所述事件，由客户端软件读取的所述加时间戳的事件被从缓冲器中擦除；

-用于使能和禁止将变量的值保存在历史中的装置的装置，该变量的值与已经被读取的所述加时间戳的事件对应；

-用于检测所述缓冲器的填充率超过预定填充阈值的装置；

-用于检测连接到缓冲器以读取存在于所述缓冲器中的事件的客户端软件的存在的装置。

根据本发明的系统也包括：

-以信令通知不确定的事件序列的特定事件，当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是有效时被设置为0，并且当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是无效时被设置为1；

-用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值1的装置；

-用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值0的装置；

并且此外，如果将以信令通知不确定的事件序列的特定事件设置为1，则将指示时间戳的质量的标记设置为不确定的值。

有利地，当缓冲器的填充率变得大于或等于预定填充阈值时，所述系统使用用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值1的装置。

有利地，当所述系统检测到没有连接到缓冲器来读取存在于所述缓冲器中的事件的客户端软件时，其不给事件加上时间戳。

有利地，当客户端软件被连接到缓冲器以读取存在于所述缓冲器中的事件时，以及当缓冲器的填充率变得低于预定填充阈值时，根据本发明的系统能够使用用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值0的装置；此外，如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为0，则：

-该系统使用用于使能将变量的值保存在历史中的装置的装置，该变量的值与已经被读取的加时间戳的事件对应；

-该系统使用用于使能检测和加时间戳与变量列表对应的事件的装置的装置；

该系统将历史中的每个新保存的加时间戳的事件与标记相关联，该标记指示所述加时间戳的事件的时间戳是确定的。

有利地，如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为0，则只有在相应变量的值相对于存在于历史中的同一变量的最近值已经改变的时候，才执行加时间戳的事件的所述新保存。

有利地，如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为1，则：

-系统使用用于禁止检测与变量列表对应的事件的装置的装置；

-系统使用用于禁止将与加时间戳的事件对应的变量的值保存在历史中的装置的装置。

有利地，如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为1，并且如果由客户端软件读取存在于缓冲器中的事件并且该事件与一变量对应，该变量的值相对于存在于历史中的同一变量的最近值已经改变了，则将所述加时间戳的事件保存在历史中，并且所述加时间戳的事件与标记相关联，该标记指示所述加时间戳的事件的时间戳是不确定的。

有利地，所述缓冲器是所述系统中存在的唯一缓冲器，使得被存储在其中的加时间戳的事件以上升的按存储时间的先后顺序进行固有地排序。

有利地，在根据本发明的系统中，包括多个事件源，每个所述事件源具有唯一的缓冲器。

附图说明

以下关于附图的详细描述将呈现其他的特征和优势，所述附图表现为：

图1：可以提供给根据本发明的系统的用户的信息的表格的示例；

图2：具有将被加上时间戳的一组事件源的系统的示例；

图3：表示根据本发明的系统的整体操作的状态图；

图4：表示在归因于系统初始化的非标定模式中的、根据本发明的系统的操作的图；

图5：表示在“标准时间戳”事件模式中的、根据本发明的系统的操作的图；

图6：表示在归因于满缓冲器的非标定模式中的、根据本发明的系统的操作的图。

具体实施方式

图1示出了再现通过根据本发明的系统的效果将加时间戳的事件消息传送给用户重新生成加时间戳的事件消息的示例的表格。该表格的第一列列出了由客户端软件存储在历史中的连续的加时间戳的事件消息的内容；第二列涉及与每个加时间戳的事件消息相关联的时间戳时间；第三列给出了时间戳质量的指示；第四列给出了为每个消息的时间戳负责的时间戳装置的拓扑辨识；最后地，第五列指示了时间戳的精确度并且第六列列出了在每个事件的源处的设备项。显然地，这个表格及组成其的列标题纯粹是为了图示而给出的，并且是非限制性的。在图1所示的示例中，指示时间戳的质量的标记可以采用值OK或者值不确定。

在其余的描述中，尤其在关于图3到图6的描述中，将解释使得可以获取数据以生成这种表格的系统的装置。

图2表示了本发明所涉及的事件时间戳分布式系统的示例的图。利用根据本发明的系统的可能性的用户具有“客户端软件”，该客户端软件经由“通信”网络连接到加时间戳的事件源的分布式系统。“远程I/O”模块、“时间戳专家模块”和用于可编程逻辑控制器“PLC”全部都是时间戳装置。这些模块中的每一个包括“检测和加时间戳”装置，用于检测和加时间戳于在与所述模块相关的输入/输出(I/O)中发生的任何事件。接着，在将被加上时间戳的每个事件的源之中，即在每个模块之中，由时间戳装置将所检测的和加时间戳的事件保存在唯一的“缓冲器”中。如图2所示，取决于它们的类型，这些模块可以包括连接到各种数字输入/输出模块-图2中的“I/O数字模块”-的“I/O扫描器”，系统的数字输入/输出-图2中的“数字I/O”-通过“I/O数字模块”而通过，或者将这些模块直接连接到输入数字模块-图2中的“数字输入”-图2中的“输入数字模块”-系统的数字输入-图2的“数字输入”-通过“输入数字模块”而通过。

在图2中，对于全球定位系统、卫星导航系统，由GPS给出参考时间；可以经由“SNTP服务器”和“通信”网络，或者更直接地经由“GPS接收”模块将该GPS时间提供给各种时间戳装置。

图3到图6详细地示出了本发明的原理。

图3示出了表示根据本发明的系统的操作的全局状态机。

在初始化“Init”阶段之后，系统等待“客户端软件”去连接到系统的缓冲器，以读取已在那里或者将在那里的加时间戳的事件；当“客户端软件”能够读取缓冲器时，应用上面已经提及的变量的预配置列表中的变量的“值同步”功能。将在图4中解释这个“值同步”功能。

在所述“值同步”功能的完整应用之后，只要没有发生非标定操作模式，就以标定方式执行“标准时间戳”。将在图5中解释事件的“标准时间戳”。

如果检测到非标定操作模式，尤其是由于太大的缓冲器填充率，即超过由用户选择的预定填充阈值，或者是由于“客户端软件”的重新初始化，该系统挂起事件的标准时间戳；在缓冲器满的事件中，系统将应用在图6中解释的“缓冲器满的同步”功能。在连接到缓冲器的“客户端软件”的重新初始化的事件中，系统返回以应用“值同步”功能。

图4示出了解释“值同步”功能的状态机。其目标是向客户端软件提供预配置变量的值。

应当注意到的是，此处的“历史”是指在先前的检测周期中保存的预配置列表的变量的值的列表。

可以将“值同步”功能应用在：

用于初始化系统的“Init”阶段和“客户端软件”到系统的缓冲器的连接之后；

与“标准时间戳”功能，或者另外地，“缓冲器满的同步”功能正在使用的同时，“客户端软件”的重新初始化之后。

本发明的创新特征之一在于正被讨论的系统包括用信令通知不确定的事件序列的特定事件的事实。在图1、4、5、6中这个事件被称为“不确定的SOE”。这个特定事件使得可以用信令来向系统的用户通知不确定的事件序列的开始和结束。例如，该用信令通知不确定的事件序列的特定事件可以是当时间戳是不确定时被设置为1、以及当认为该时间戳是确定时被设置为0的布尔值。

根据图4所示的本发明的实施例，当在初始化阶段之后应用“值同步化”功能时，通过适当的手段将与存在于缓冲器中的事件对应的变量的值保存在“历史”中。接着“历史”被冻结。

如果在“客户端软件”的重新初始化之后应用“值同步”功能，该“值同步”功能源自“缓冲器满的同步”功能或者“标准时间戳”功能，则该系统停止检测事件，即对正在讨论的变量列表的变量的值的改变的检测，并且通过适当的手段冻结“历史”。

接着，由于缓冲器已被客户端软件读取，所以系统等待缓冲器被部分释放，以具有必需的空间来存储值。

接着，系统指示接下来的事件序列是不确定的，因为其由值组成，而不是由值的改变所组成。由此，其将“不确定的SOE”特定事件设置为1，如果其先前没有设置这个值。保存在历史中的变量的所有值都被存储在缓冲器中，对于每个变量，该值与一个标记关联，该标记指示相应事件的时间戳应当被认为是不确定的。

接着，系统应用图5中描述的“标准时间戳”功能。在图6中描述的“缓冲器满的同步”功能已经被完全地执行之后，也应用该“标准时间戳”。

“标准时间戳”功能通过以信令通知接下来的事件序列现在是可靠的来开始，因为其将由值的真正改变所组成。由此，其将“不确定的SOE”事件设置为0。接着，事件检测功能将开始并且随后将解冻“历史”。

接着，并且这对应于“有效时间戳管理”功能，对于变量的预配置列表的每个变量：

如果缓冲器是满的，则系统执行“缓冲器满的同步”功能；

如果检测到“客户端软件”的重新初始化，则系统执行“值同步”功能；

否则，当检测到反映变量的预配置列表中的变量的值的改变的事件时，所述变量的新值被存储在缓冲器中，该新值与一标记相关联，该标记指示相应事件的时间戳应当被认为是确定的。

图6描述了“缓冲器满的同步”功能。当缓冲器是满时，系统从“标准时间戳”功能执行该功能。其目标是向客户端软件提供在存储器满的时刻与其已经被部分地释放而具有足够的空间来存储新值的时刻之间的变量的值的转换。该操作是必须的，因为当缓冲器满的时候，值继续改变，但是事件将不再能被存储在缓冲器中并因此将不能被客户端软件所接收。因此，在加时间戳的事件源侧上的值与客户端软件侧上的值之间不存在进一步的一致性。

系统指示接下来的事件序列是不确定的，因为其将由特定转换组成，而不是由标准值的改变所组成。将“不确定的SOE”事件设置为1。

此外，停止事件的检测，冻结“历史”，并且系统等待缓冲器被部分地释放，因为其已经被客户端软件读取，以获得必要的空间来保存特定转换。

当缓冲器再次具有空闲空间时，系统对于变量的预配置列表中的每个变量验证当缓冲器变为满时，其值是否已经相对于存储在历史中的最近值发生改变。如果是这种情况，则将每个修改后的变量的新值保存在缓冲器中，该新值与标记相关联，该标记指示相应事件的时间戳应当被认为是不确定的；这对应于“无效时间戳管理”功能。

最终，如果检测到“客户端软件”的重新初始化，则系统应用图4描述的“值同步化”功能。

总的来说，根据本发明的系统具有以下优势：具有即使在非标定操作的事件中，例如，如果缓冲器是满的，或者如果存在负责读取缓冲器的客户端软件的重新初始化，或者如果存在加时间戳的事件的源的重新初始化，也以固有的方式来确保值的一致性和事件的发生顺序的装置。

借助于用信令通知不确定的事件序列，根据本发明的系统使得可以一旦应当认为事件的时间戳是不确定的就通知用户，因为其不是非常准确的，或者因为该序列的某些事件可能已经丢失了。

根据本发明的事件的每个源包括唯一的缓冲器，该唯一的缓冲器能够由固有的手段进行管理；该唯一的缓冲器的存在自动地提供了所述唯一的缓冲器中的对所检测的事件的按照时间顺序地填充。

Claims (9)

1.一种用于利用不确定的事件序列信令来管理加时间戳的事件的系统，包括：

变量列表，该变量列表的值的改变应当导致对将被加上时间戳和将被保存的事件的检测；

用于对与所述变量列表对应的所述事件进行检测和加时间戳的装置；

用于对每个变量定位指示所述事件的时间戳的质量的标记的装置；

缓冲器，用于在客户端软件读取所述将被加上时间戳和将被保存的事件之前，存储分别与时间戳时间相关联的所述事件，由客户端软件读取的所述加时间戳的事件被从缓冲器中擦除；

用于使能和禁止将变量的值保存在历史中的装置的装置，该变量的值与已经被读取的所述加时间戳的事件对应；

用于检测所述缓冲器的填充率超过预定填充阈值的装置；

用于检测连接到缓冲器以读取存在于所述缓冲器中的事件的客户端软件的存在的装置；

其特征在于，也包括：

以信令通知不确定的事件序列的特定事件，当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是有效时被设置为0，并且当系统应当认为缓冲器中的随后事件的序列是无效时被设置为1；

用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值1的装置；

用于将以信令通知不确定的事件序列的所述特定事件切换到值0的装置；

并且其中：

如果以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为1，则指示时间戳的质量的标记被设置为不确定的值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：当缓冲器的填充率变得大于或等于预定填充阈值时，所述系统使用所述用于将以信令通知不确定的事件序列的特定事件切换到值1的装置。

3.根据权利要求1和2之一所述的系统，其特征在于：当所述系统检测到没有连接到缓冲器来读取存在于所述缓冲器中的事件的客户端软件时，其不给事件加上时间戳。

4.根据权利要求1到3之一所述的系统，其特征在于：当客户端软件被连接到缓冲器以读取存在于所述缓冲器中的事件时，以及当缓冲器的填充率变得低于预定填充阈值时，所述系统使用用于将所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件切换到值0的装置；

并且，如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为0，则：

该系统使用用于使能将变量的值保存在历史中的装置的装置，该变量的值与已经被读取的加时间戳的事件对应；

该系统使用用于使能检测和加时间戳与变量列表对应的事件的装置的装置；

该系统将历史中的每个新保存的加时间戳的事件与标记相关联，该标记指示所述加时间戳的事件的时间戳是确定的。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为0，则只有在相应变量的值相对于存在于历史中的同一变量的最近值已经改变的时候，才执行加时间戳的事件的所述新保存。

6.根据权利要求1到5之一所述的系统，其特征在于：如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为1，则：

系统使用用于禁止检测与变量列表对应的事件的装置的装置；

系统使用用于禁止将与加时间戳的事件对应的变量的值保存在历史中的装置的装置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：如果所述以信令通知不确定的事件序列的特定事件被设置为1，并且如果由客户端软件读取存在于缓冲器中的事件并且该事件与一变量对应，该变量的值相对于存在于历史中的同一变量的最近值已经改变了，则将所述加时间戳的事件保存在历史中，并且所述加时间戳的事件与标记相关联，该标记指示所述加时间戳的事件的时间戳是不确定的。

8.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于：所述缓冲器是所述系统中存在的唯一缓冲器，使得被存储在其中的加时间戳的事件以上升的按存储时间的先后顺序进行固有地排序。

9.根据权利要求1到7任意之一所述的系统，其特征在于：其包括多个事件源，每个所述事件源具有唯一的缓冲器。

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