廣州地鐵ＡＴＳ系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份的探討

羅載榮

摘要:本文結(jié)合廣州地鐵一號線列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)多年的運營使用情況,對ATS工作站的數(shù)據(jù)備份的策略和備份方法進(jìn)行了探討,為地鐵ATS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份提供借鑒。

關(guān)鍵詞:地鐵,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS),工作站,備份策略,備份方法

1前言

廣州地鐵列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)是一個行車指揮自動化控制系統(tǒng),通過以太網(wǎng)連接通訊服務(wù)器(COM)、調(diào)度員工作站和其他設(shè)備,對全線運行的列車進(jìn)行實時監(jiān)控,極大的提高了列車運行的效率。ATS系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng),一號線ATS系統(tǒng)工作站包括:互為熱備的管理器工作站(ADM)和維護(hù)管理工作站(ADMSOGM)、互為熱備的2臺通訊服務(wù)器(COM)、5臺人機(jī)接口服務(wù)器(MMI)、時刻表編輯服務(wù)器(TTE)、6臺車站操作工作站(LOW)。除了LOW是WINNT操作系統(tǒng)的PC,其它工作站都是SUN公司提供的Unix系統(tǒng)的工作站或服務(wù)器。在列車運營過程中,工作站難免會出現(xiàn)一些意料之外的問題,如:人為錯誤操作、硬盤驅(qū)動器毀壞、病毒的感染、斷電或其他意外原因造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓,都有可能造成數(shù)據(jù)丟失,妨礙地鐵運營,帶來難以彌補(bǔ)的損失。避免這些損失的最佳途徑就是為系統(tǒng)進(jìn)行可靠的備份,從而能在系統(tǒng)故障的時候及時恢復(fù)數(shù)據(jù),將損失降至最低。本文將對ATS系統(tǒng)工作站的數(shù)據(jù)備份策略和備份方法進(jìn)行探討。

2數(shù)據(jù)備份策略

根據(jù)ATS系統(tǒng)工作站數(shù)據(jù)的實時性和時效性要求,建立一套完整的備份策略 ,是我們做好備份的先決條件。ATS系統(tǒng)工作的數(shù)據(jù)備份策略主要包括以下內(nèi)容:

2.1備份周期:

根據(jù)數(shù)據(jù)的重要程度和需要,可以選擇每時、每日、每周、每月進(jìn)行備份,重要的數(shù)據(jù)需要每時或每日進(jìn)行備份,而時效性要求不高的數(shù)據(jù)可要求每周、每月進(jìn)行備份 。就ATS系統(tǒng)來說,運行圖數(shù)據(jù)是每天自動保存的,在系統(tǒng)設(shè)計中COM通訊服務(wù)器每晚可自動將48小時前的運行圖數(shù)據(jù)保存到磁帶機(jī)里,保證系統(tǒng)在意外的時候能夠調(diào)用最新的運行圖數(shù)據(jù)。ATS系統(tǒng)的每個工作站投入使用多年來,都能穩(wěn)定地工作,但是有時各工作站難免會有故障,造成數(shù)據(jù)丟失的情況。所以我們需要及時備份好各個工作站的數(shù)據(jù),在工作站硬盤損壞的情況下及時更換,盡快恢復(fù)運營。各個工作站的數(shù)據(jù)需要每年更新備份一次,同時每次更換軟件后也要及時備份。

2.2備份的介質(zhì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲或者備份都有相應(yīng)的載體,在廣州地鐵一號線ATS系統(tǒng)的備份介質(zhì)主要采用磁帶和硬盤。兩臺COM機(jī),一臺ADM,一臺ADMSOGM五臺MMI,一臺TTE都有不同的系統(tǒng),我們可以定期的將這些工作站系統(tǒng)備份到磁帶機(jī)里。對于與運營密切相關(guān)的COM通訊服務(wù)器,ADM管理服務(wù)器.ADMSOGM備用管理服務(wù)器,TTE時刻表管理編輯服務(wù)器,都需要有一個完整的硬盤備份,當(dāng)這些工作的硬盤損壞時可以及時更換恢復(fù)運營,減少晚點時間,保證地鐵正常運營。對于各個聯(lián)鎖站內(nèi)的車站操作服務(wù)器LOW,它的系統(tǒng)是WINNT系統(tǒng),同樣采用硬盤備份的方式。

2.3備份的方法

備份方法決定了是否能將系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲和備份,備份方法的選擇是系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份策略中最關(guān)鍵一步。ATS系統(tǒng)工作站采用的方法是磁帶備份和硬盤備份。

2.4自動備份和手動備份

自動備份無需人為操作,計算機(jī)可按照預(yù)先寫好的程序和時間自動進(jìn)行備份作業(yè),運行圖的備份正是采用此方式;手動備份必須要由維護(hù)人員不定期進(jìn)行手動備份,ATS工作站系統(tǒng)備份主要采用此方式。

3數(shù)據(jù)備份方法

廣州地鐵一號線ATS系統(tǒng)的工作站主要有兩種,一種是sun公司提供的Unix系統(tǒng)工作站,如COM通訊服務(wù)器,ADM管理服務(wù)器工作站,ADMSPGM維護(hù)管理工作站,TTE工作站等,這些工作站是ATS系統(tǒng)核心部分。另外一種工作站是各個聯(lián)鎖站里的LOW,采用的WINNT系統(tǒng)。兩種工作站的硬件配置不同,備份方式也有很大的差異,Unix系統(tǒng)的工作站的主要采用磁帶備份的方式,而WINNT系統(tǒng)得LOW則用普通PC硬盤的GHOST備份方式。下面重點來分析磁帶備份方法。

在ATS系統(tǒng)中,以Unix為操作系統(tǒng)的工作站系統(tǒng)的備份采用磁帶存儲,這種磁帶和存儲錄音、錄象的磁帶類似,尋找某一資料,要從頭向后尋找,這叫做順序存取,而不是像磁盤那樣,是隨機(jī)存取的。磁帶機(jī)的存儲容量很高,一般比軟、硬磁盤都要大,存儲量為2GB-8GB。它對數(shù)據(jù)備份的速度可達(dá)到每秒12MB。

在Unix系統(tǒng)中,提供了幾個工具用于備份和恢復(fù)文件和文件系統(tǒng).常用的有dump, tar與dd等。不同備份工具之間有不同的差異與優(yōu)缺點。 dump 及 restore 通常是最好的選擇,其次是 tar,它的使用很方便; dd工具也是一個好的選擇,它支持硬盤對硬盤的拷貝。

3.1dump及restore備份和恢復(fù)工具

dump及restore在備份及回復(fù)整個系統(tǒng)時非常靈活和方便。dump 備份的是設(shè)備上的整個文件系統(tǒng),而不能只備份一個文件系統(tǒng)的部分。下面結(jié)合我們在工作中磁帶備份COM通訊服務(wù)器來談一下dump的用法。

首先將需要COM通訊服務(wù)器的從網(wǎng)絡(luò)中斷開,進(jìn)入單用戶模式。下一步通過指令mount -av 安裝磁盤,同時可輸入df指令查看分區(qū)情況。然后輸入指令dump 0bdsf 126 30000 30000/dev/nrst0/dev/sdxy ,將硬盤sdxy分區(qū)上數(shù)據(jù)備份到磁帶里。(x表示硬盤,y表示分區(qū),根據(jù)實際分區(qū)情況重復(fù)這個步驟,逐一備份工作站硬盤的所有分區(qū)。) 備份完全部分區(qū)后,磁帶備份就完成了。從上面的例子可以看出,將整個分區(qū)的進(jìn)行數(shù)據(jù)備份正是dump工具常用的方式, 它的使用是相當(dāng)方便和快捷的。指令中的126/30000/30000都是磁帶的參數(shù),而0bdsf是dump的幾個基本選項,這些選項在各個版本的 Unix 系統(tǒng)中是相同的。

其中,0位置的選項有0-9:標(biāo)示dump應(yīng)執(zhí)行的備份階層。0,全部備份該文件系統(tǒng); 1,備份自上一次0級備份后所作的任何修改或創(chuàng)建; 2,備份自上一次1級備份后所作的任何修改或創(chuàng)建; 3,4,5,---,9依次類推。

b:標(biāo)示dump應(yīng)使用的區(qū)塊數(shù)目因子。

D 及 s:告訴dump備份的數(shù)據(jù)量的大小,dump利用這些數(shù)字預(yù)估需要多少磁帶。

f:指定目標(biāo)儲存設(shè)備,而非本地/dev/tape

使用 dump執(zhí)行系統(tǒng)備份,會用到上述大部份的選項。 這些選項有默認(rèn)值,如無特別要求,可不用特別標(biāo)明dump 選項及其參數(shù)。

除了在本機(jī)使用dump數(shù)據(jù)備份方法外,還可以使用dump遠(yuǎn)程備份數(shù)據(jù),此時dump指令稍有變化,指令為rdump,工作的原理與用法與dump都是相同的,方便我們使用。

當(dāng)我們需要從磁帶中恢復(fù)數(shù)據(jù)時,可使用restore工具,用法跟dump工具基本相同。

3.2 tar備份工具

定期備份整個操作系統(tǒng),dump 可能是最好的選擇。但是當(dāng)不需定期做變動備份,只希望將一堆數(shù)據(jù)備份到磁帶,同時又可以很容易地將數(shù)據(jù)從備份中取出時,可使用tar工具。tar工具的使用非常方便,故我們在備份運行圖時經(jīng)常要使用tar工具。臨時需要備份一些重要的數(shù)據(jù)是也會用到tar工具。

3.3 dd工具

dd是標(biāo)準(zhǔn)的UNIX命令,它能拷貝或轉(zhuǎn)換任何文件。大部份的人不常使用 dd 來作備份, 它是一個相當(dāng)?shù)碗A的指令,可將信息內(nèi)容原封不動地從一個地方搬到另一個地方, 它不管也無需知道備份數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。 因此不同于dump,tar,它不可以拷貝一群檔案至儲存媒體,即使 dd拷貝單一檔案時,其對檔名或檔案內(nèi)容是一無所知的, 純粹只是從一個地方搬運檔案的多位字至另一個地方而已。這種方式相當(dāng)簡單, 相對地它也相當(dāng)有用,可以在不考慮數(shù)據(jù)格式的情況下執(zhí)行拷貝動作。

結(jié)束語

綜上所述,ATS系統(tǒng)工作站的數(shù)據(jù)備份的方法有很多種,我們可以根據(jù)實際的情況選擇最適用的備份方法。同時,數(shù)據(jù)的備份策略也相當(dāng)重要,一份完善的備份策略可以保證我們實時備份數(shù)據(jù),防止數(shù)據(jù)的丟失,保障ATS系統(tǒng)的良好運行,從而保證地鐵運營的高效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王雪清UNIX系統(tǒng)下磁帶機(jī)的安裝與維護(hù)--讓數(shù)據(jù)備份更可靠,期刊 華南金融電腦 2005(7)

[2] 邢陳思Unix操作系統(tǒng)下磁帶機(jī)的選型與安裝配置, 期刊 華南金融電腦 2006(3)

[3] 崔奇明 數(shù)據(jù)庫備份軟件的研制與應(yīng)用, 期刊 電力信息化 2006(9)