Transcript PPTX - DAQ-Middleware

J-PARC ハドロンE16実験への適用
高エネルギー加速器研究機構
素粒子原子核研究所
濱田 英太郎
2014/9/3
2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK
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はじめに
J-PARC E16実験で適用されるDAQシステムを紹介します
DAQミドルウェアの使い方や特徴
を知ってもらい、明日以降の実習や今後の
DAQシステム開発等に役立たせたい。
2014/9/3
2014年度 DAQミドルウェアトレーニングコース@KEK
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目次
• J-PARC E16実験について
– 概要
– データフロー
– この実験で使われるDAQミドルウェアのコンポーネント構成
• デモ① 4つの基本コンポーネントを用いたシステム
• デモ② 8つのコンポーネントを用いたシステム
• デモ③ 実際に実験で用いられるシステム（一部）
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E16実験とは
• 茨城県東海村 J-PARC ハドロン実験施設で2年後開始予定
• ベクトル中間子の質量変化現象を高統計・高分解能で測定
• Gas Electron Multiplier (GEM) Tracker
→磁場中でのe-e+の飛跡を測定し、運動量を求める
2014/3/30
日本物理学会
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データフロー
GEM
データ収集用
コンピュータ
（daq-middleware）
ADC/FEC
APV
約750枚
2014/9/3
UDP
約50枚
450MB/sのデータ量
（6秒サイクル、1サイク
ルのうちデータが流れる
のは2秒間）
複数台
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データフロー
もう少し、詳しく説明すると・・・
GEM
データ収集用
コンピュータ
（daq-middleware）
ADC/FEC
APV
約750枚
2014/9/3
UDP
約50枚
450MB/sのデータ量
（6秒サイクル、1サイク
ルのうちデータが流れる
のは2秒間）
複数台
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2種類のPC
ADC/FEC
機能
・モニタリング
・
・
・
2014/9/3
・
・
・
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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復習：DAQコンポーネント
Service Port
Service Port
(command/status)
(command/status)
Data
InPort
OutPort
+
=
Data
OutPort
InPort
Logics
(for data handling)





Logics
(for data handling)
DAQコンポーネントを組み合わせてDAQシステムを構築する。
上流からのデータを読むにはInPortを読む。
データを下流に送るにはOutPortに書く。
DAQコンポーネント間のデータ転送機能はDAQ-Middlewareが提供する
ユーザーはコアロジックを実装することで新しいコンポーネントを作成できる。
コアロジックの例：
 リードアウトモジュールからのデータの読み取りロジック
 ヒストグラムの作成ロジック
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復習：DAQコンポーネント 構成例
DaqOperator
DaqOperator
Data
Command/Status
Gatherer
Monitor
データセーブなしでオンライン
モニターする
Logger
Gatherer
Dispatcher
DaqOperator
Monitor
Logger
Gatherer
Filter
Dispatcher
Monitor
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2種類のPC
ADC/FEC
機能
・モニタリング
・
・
・
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・
・
・
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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コンポーネント構成
ADC/FEC
ADC/
FEC
PC１（データ収集、保存用）
Gatherer
Gatherer
・
・
・
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・
・
・
Gatherer
Logger
Merger
Dispatcher
・
・
・
Filter
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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機能
・モニタリング
後段の
PCへ
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コンポーネント構成
ADC/FEC
機能
・モニタリング
・
・
・
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・
・
・
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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コンポーネント構成
ADC/FEC
前段の
PC
Merger
・
・
・
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機能
・モニタリング
Eventbuilder
Monitor
・
・
・
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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コンポーネント構成
ADC/FEC
機能
・モニタリング
・
・
・
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・
・
・
機能
・データ収集
・データ保存
・フィルタリング
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デモンストレーション
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小さなシステムから徐々に
大きくしていきます
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エミュレータの使用
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エミュレータの使用
エミュレータ
ADC/FECボードと同様のデータ
フォーマットのデータを送信するエ
ミュレータを利用
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ネットワーク 外略図
エミュ
レータ
エミュ
レータ
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デモ① 4つの基本コンポーネントを用いたシステム
udp
エミュ
レータ
エミュ
レータ
データが流
れている
データが流
れていない
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デモ① テストデータの確認
tcpdumpコマンドで確認
tcpudmp –n –i eth8 udp
ncコマンドで確認
nc –lu 192.168.10.2 6001 > data
数秒後Ctrl-Cで停止させて
hexdump –Cv data
でダンプして中身をみる。
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デモ① 4つの基本コンポーネントを用いたシステム
udp
エミュ
レータ
エミュ
レータ
データが流
れている
データが流
れていない
※Loggerは内部のHDDに保存
※Monitorは受け取ったデータの一部
の値を表示
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デモ① 4つの基本コンポーネントを用いたシステム
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デモ② 複数のエミュレータからデータを受け取るシステム
udp
エミュレータ
udp
エミュレータ
エミュGatherer
レータ
Logger
Merger
Dispatcher
Gatherer
データが流
れている
Monitor
※GathererとMergerを追加
※Loggerは内部のHDDに保存
※Monitorは受け取ったデータの一部の値を表示
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データが流
れていない
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デモ③ 実際に実験で用いられるシステム（一部）
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- ネットワーク透過性 計算機
DaqOperator
DaqOperator 計算機
計算機
Device
Gatherer
計算機
Logger
Device
Gatherer
Logger
DAQ-Componentは、1台の計算機でもネットワーク分散環境でもシームレスな
利用が可能
たとえばDAQシステム(PC)の負荷を分散させたい場合、計算機を追加してDAQComponentを移すだけで対応できる
CPUコアが複数ある現在はPC１台のほうがCPUキャッシュを使えて有利な場合もある。
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