疫苗接种程序架构为数据处理提供了经验
文章作者:Richard Quinnell
疫苗接种程序显示流水线/并行混合体系结构如何提供适用于数据处理的课程。
现在COVID-19疫苗已经有了，为数亿人迅速接种将带来巨大的后勤挑战。在我的家乡运行的疫苗接种项目展示了管道/并行混合架构如何能够提供高吞吐量，并说明了资源分配的权衡。同样的经验也适用于数据处理。
它必须是作为工程师的工件，但我倾向于在算法，流程图和处理架构方面考虑活动。因此，当我自愿服务于我当地的驱动器 - 通过Covid-19疫苗接种程序时，我忍不住就是在它所用的并行和管道处理结构方面查看它。我发现Clallam County Fire District 3（CCFD3）开发的混合方法是架构最大吞吐量，以获得资源成本和可用性约束的最大吞吐量。
COVID - 3疫苗接种处理机的一般结构出现在图1所示。它由三个在管道连接的处理站组成。每个站的活动都需要大量的时间来完成。为了确保不断停滞的连续系统吞吐量，然后，每个站都在使用并行批处理结构。
图1CCFD3 Covid疫苗接种处理器的架构是平行和管道结构的混合，旨在保持高吞吐量而无需停滞。来源：EDN.
客户开着自己的车来到入境过滤器检查站，出示身份证，以证明他们有资格作为该县的居民接受疫苗接种。然后，符合条件的参与者被带到医疗表格处理站(一个停车场)，工作人员会给他们包含健康问卷和责任文件的剪贴板，这些文件需要几分钟来填写。参与者进入六个车道之一，停下来填写他们的表格。车道被填满并轮流释放，以提供一个连续的、经过适当记录的参与者流到FIFO缓冲区(车道)，引导他们到达下一站。
与医疗表格处理并行的还有一项次要工作。客户用来填写表格的写字板和笔在再次使用之前需要消毒。这个过程的操作基本上独立于通道复用，然而，工作维护可用剪贴板的库存。
有几个因素决定了在处理站中可以或应该实现多少并行性。一个因素是物理的:有多少空间可用于实现结构?另一个是处理资源成本:分发包含必要表格的剪贴板，然后收集它们，以及消毒它们，需要什么样的处理能力(工人的技能水平)，有多少这样的工人可用?另一个需要考虑的因素是该结构的平均吞吐量将如何匹配其他站点。使用超出所需的资源来避免管道堵塞是没有意义的。
第二阶段是疫苗接种站。在这里，护士收集责任表格，建议病人对疫苗的期望，并进行注射。然后他们为下一个客户准备疫苗。这个过程每人需要不到一分钟的时间。一辆车最多可以容纳四个人，尽管平均每辆车的载客量少于两个人。
与医学形式加工阶段一样，并行性有助于确保持续的过程流程。然而，在这种情况下，所需的工人技能水平（处理电源）非常高，导致资源成本更高，从而降低可用性。这产生了与表格处理站不同的权衡。对于我们的计划，可提供六名护士。由此产生的结构由两个车道组成，每个车道每辆车一辆护士。
第三站提供医疗监测。为了防止对疫苗的不良反应（例如过敏反应），客户必须在被释放之前等待15分钟。然而，此监视仅消耗最小的工人资源。如果客户遇到医疗问题，客户将自我监视器进行自我监控，并通过鸣叫来召唤助手。否则，当您的等待期经过时，他们不需要在被释放的工人互动。影响并行性的主要因素是物理。只有六个车道等候车辆的空间。
第二站之前的过滤器提供异常处理。具有已知对疫苗不良反应风险的客户需要至少20分钟的医疗人员监测，而不是在主要管道中自我监测的15分钟。为避免停滞，例外被引导到独立的处理站，用于接种和医疗监测而不是通过主要管道。在这里，训练有素的医务人员提供注入并监控客户至少20分钟。这些相同的医务人员也可以在主要管道监测站中响应可能出现的医疗问题。
第三代冠状病毒疫苗接种处理机的最终结构反映了物理空间和可用人员。大多数消防站都能利用像我这样的志愿者，他们接受过安全支持消防部门的培训，并接受过执法部门的安全审查。主要的流量限制是注射站护士的可用性。然后，其他工作站的大小在其个人空间限制内，以匹配护理吞吐量，而不是强加给志愿者不必要的要求过大。
在开发此疫苗接种计划方面面临的权衡也适用于数据处理设计。当廉价的处理可用时，物理大小是对并行性的主要约束。需要昂贵的处理，成本成为主要因素。为避免浪费资源或停止管道，每个阶段的吞吐量应尽可能匹配。
最后注意:在该计划的前两周内，每24秒注射一针疫苗。迄今为止，CCFD3 COVID - 3疫苗接种处理器架构性能的唯一限制是可用疫苗的数量。
本文最初发表于edn.。
丰富的Quinnell.是一个退休的工程师和作家，以及Edn的前任主编。
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