全日本ST計画での計測データ処理・遠隔実験環境

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1 全日本ST計画での計測データ処理・遠隔実験環境
平成１７年度 NIFS共同研究 「核融合実験のデータ処理に関する次世代システム技術の検討」研究会 2/28（火）～3/1（水）

2 背景 全日本ST研究体制における主要装置として九大提案の「プラズマ境界力学実験装置」を現在、設計・製作中（稼動第１期 平成２０年～ ）
→既存のデータ処理環境を見直し、使い勝手のよい理想的なシステムを導入するチャンス。 全日本ST研究計画の研究者ならびに全国のPWI・ダイバータ研究などの定常プラズマ研究者等々の連携協力を仰ぎたい。 →多くの共同研究者の方々が容易に実験に参加できるようなシステムを構築する必要がある。 R / a 0.64 / 0.36 m Bt 0.25T A 1.78　 Ip 300 kA

3 紹介内容 理想的なシステムとは？ 九大の現状と今後の課題点 まとめ 計測データ収集環境 Webによるデータの閲覧 データの外部公開
遠隔制御・実験 まとめ 注意：紹介内容はあくまでも「九大における現状と課題」であり、「全日本ST計画」全体を言及するものではありません。

4 理想的なデータ処理・閲覧システム および機器制御システムとは？ －多くの共同研究者に参加頂き、実りある研究とする為に－
理想的なデータ処理・閲覧システム　　　および機器制御システムとは？ －多くの共同研究者に参加頂き、実りある研究とする為に－ 各計測機器が簡単にシステムに組み込むことができる。 計測機器が持ちこまれても、中央制御のシーケンスと容易に連動できること 測定データが簡単にデータ処理・閲覧システムに統合されること データの閲覧が簡単にできる。 コンピュータ環境のセットアップが容易であること 分かりやすいユーザーインターフェースであること 遠隔地にて実験に参加できる。 遠隔からデータの閲覧ができること 遠隔から制御・計測機器の操作が可能であること

5 「計測データ収集環境」の現状と課題 設計思想、目標事項 現状 課題 各計測者のデータが簡単にサーバに転送できること。
保存するデータ容量を節約するなどの目的のために、計測器毎に柔軟に対応できること。 現状 データ収集は主としてCAMAC, NI製LabView, その他各メーカの機器 データは基本的にサーバが各機器から収集する。各計測者はデータ保存箇所にFTP, Windows共有サービスなどを適用すればよい。 各計測器ごとに柔軟に対応するようにしている。 CAMACデータは容量が少ないので、生データ（バイナリデータ）と換算したグラフ用データ（テキストデータ）の両方をサーバーに保存する。 NI製LabViewのデータは数時間という長時間測定を行え、容量が大きいので、生データのみをサーバーに保存して、グラフの表示要求があったときにグラフ用データを作成する。 課題 柔軟に対応するとは個別に対応することとも言え、統一的な取り扱いが難しい。 各メーカ毎にデータフォーマットが異なる場合のデータ閲覧方法。

6 CAMAC制御Linux&Windows
計測データ収集環境 各計測機器群 プラズマ制御Real Time OS 各クライアントPC AD: 16bit 3kHz×32ch DA: 16bit 3kHz×16ch グラフ閲覧PC Windows FTP LabView Windows XP FTP 12bit 20kHz×64ch グラフ閲覧PC Mac Win共有 FTP データ閲覧サーバ Vine Linux その他各機器 　大抵、Windows グラフ閲覧PC Linux Win共有 (Samba) 8 crates Ly8210, Ly6810, Ly8212, etc. CAMAC制御Linux&Windows 物理量変換PC Windows XP HTTP

7 CAMAC制御Linux&Windows 物理量変換&グラフ閲覧Windows XP
以前の計測データ収集環境における失敗 以前の環境 サーバーにアクセスしてグラフ表示をするためのアプリケーションを、サーバーからダウンロードしてインストール アプリケーションには柔軟性を持たせ、各ユーザーはアクセスしたいデータを好きなように指定してダウンロードし、好きなようにグラフ表示を行う。 失敗の原因 インストーラが付属していなかったため、環境のセットアップは各ユーザーに委ねられ、負担を強いた。 アプリケーションに柔軟性を持たせすぎようとしたため、設定項目が多すぎたり、ユーザーインターフェースが不親切になった。 8 crates Ly8210, Ly6810, Ly8212, etc. CAMAC制御Linux&Windows 物理量変換&グラフ閲覧Windows XP HTTP 物理量変換&グラフ閲覧Mac 物理量変換&グラフ閲覧Linux

8 「Webによるデータの閲覧」の現状と課題
設計思想、目標事項 環境のセットアップが簡単に行えること。 簡単なユーザーインターフェースをもつこと。 現状 ユーザーは特定のOSに依存せず、Webブラウザを用意すればデータの閲覧ができる。（Java環境のないパソコンでは多少のセットアップが必要だが、これらも自動で行える。） 数値データはWebブラウザを介してダウンロードする。 簡単なカスタマイズ機能を有する。（線種や軸範囲の設定など） 課題 柔軟なデータ表示や、データの解析機能は提供してない。 Webベースであるためクライアント側のファイルの読書きには適さない。 高度なカスタマイズ機能は有してない。（グラフのレイアウトなど。）

9 Webによるデータの閲覧 グラフの表示画面の例 数値データのダウンロード画面
表示したいショット番号、グラフ種別等を入力してグラフを閲覧する。

10 「データの外部公開」の現状と課題 セキュリティーについて 現状と予定 課題 データの消失・改ざんからの保護を第一目的とする。
どのレベルのデータを誰に対して公開するのか。 現状と予定 実験用LANと外部公開用LANに切り分け、外部公開用LANには実験用LANと同じ閲覧システムを構築する。 外部からは、外部公開用LANのみのアクセスとする。 外部公開用LANへのデータ転送は管理者等により手動で行う。 外部公開用LANに載せたデータには特にアクセス制限を設けない。 課題 同じシステムを２つ作ることになるのでコスト、メンテナンスがかかる。 現状はデータ量も比較的少なく、対応可能であるが、データ量が更に大規模になった場合には、よく検討する必要がある。 外部公開用LANのデータは手動による転送であり、タイムリーではない。

11 データの外部公開 －現状の構成－ 所外 所内 外部ネットワーク 禁止!! 外部公開用LAN 実験用LAN マスターデータ のコピー
データの外部公開　－現状の構成－ ファイアウォール 外部公開用LAN データ閲覧用サーバ その２ メール, Webサーバ etc 実験用LAN 各クライアントPC群 禁止!! マスターデータ のコピー 外部ネットワーク クライアントPC 所内 所外

12 「遠隔制御・実験」の現状と課題 設計思想、目標事項 現状 課題 環境のセットアップが簡単に行えること。
簡単なユーザーインターフェースをもつこと。 現状 主プラズマ生成のための制御パラメータの編集、およびシーケンスの起動はWeb上にて行う。 制御用サーバを外部に開放することで、外部からWebブラウザのみで制御が可能。（現在はセキュリティーの観点から行っていない。） 課題 セキュリティーの問題の解決 許可された実験者のみのアクセスであること。 制御・実験者の明確化が可能であること。（複数人が同一対象に対して相反する操作をすることのないようにすること。） 要求されるデータ転送の量やリアルタイム性など（→SuperSINET？） 現状はショット前に制御用パラメータを転送するだけなので、データ転送の量も少なく、リアルタイム性も要求しないが、今後はショット中に波形や画像を見つつ何某かの操作をするなどの要求も高まってくると考えられる。

13 遠隔制御・実験 主プラズマ制御用パラメータ編集画面 シーケンス起動画面 制御用パラメータをここに記入 保存ボタンを押す

14 まとめ 九大におけるデータ処理・閲覧システムおよび機器制御システムにおいては、 環境の容易なセットアップ 簡単なユーザーインターフェース
などを特徴として、 利用者にかける負担をできるだけ低減することを目指して構築している。 また、所内、所外のどこからでも容易に実験に参加できるシステムを目指している。 データの外部公開や遠隔制御・実験については、セキュリティーに関して データの保護方法 アクセス方法（IPアドレス、パスワード、その他？SSH通信） レベル（機器操作者のアクセスレベルや閲覧者としてのアクセスレベル） などの問題があり、所内外からの意見を取り入れて解決する必要がある。