民航自動轉報系統雙機原理及切換方法探析

一、自動轉報系統基本配置

民航自動轉報系統由處理系統、通信系統、傳輸系統和管理系統組成。

一類轉報節點配置有：主備兩套完全獨立的自動轉報系統，主備轉報系統應具備相同配置的處理系統和通信系統，主備轉報系統路由表滿足自動同步和快速切換要求。具備GPS時鐘信號接收能力。處理能力要求轉報路由表容量不小于5000條記錄；滿足AFTN、SITA和AIDC電報格式要求。通信系統要求內部交換網絡滿足與處理系統、同異步接口設備冗余連接，至少提供2個同步接口。異步接口至少96路。以太網接口要求提供標準以太網端口，滿足32路IP用戶的接入。管理系統要求至少配置三臺管理終端。

二、自動轉報系統主機與備機的雙機工作原理：

1、硬件連接：主備機之間通過串口和網口心跳線連接，參考點位于交換機上，串口傳遞狀態及切換信息，網口傳送報文。

2、軟件配置：1）配置串口、通信速率；2）配置本機、對等機IP；3）配置參考點，若前臺管理終為參考點，需要安裝簡單TCP＼IP服務，一般將雙網的交換機IP設為參考點IP；4）配置雙機資料、同步的FTP用戶名及密碼等配置信息。

啟動時：在系統支持雙機情況下，首先啟動的是dmhs_afs雙機管理進程，讀取配置文件dmhs_set.conf后確定身份后自動去啟動其它進程。如果雙機進程未能正常啟動，其它進程也不可能啟動。

3、雙機身份確認：

1）afs啟動時，雙機為中間態。2）向串口發送心跳詢問包，確認串口狀態；向對等機發UDP包，確認對等機狀態；向參考點（ECHO）發送UDP包，確認網絡狀態。3）詢問時間最多是8秒。4）如果對等機無回應串口和UDP心跳，認為自己是主機；如果對等機回應串口和UDP心跳，認為自己是備機。 5）確認身份后，根據主備機身份啟動相關應用進程。

三、自動轉報系統主備機之間同步機制

1、雙機同步是系統雙機之間數據的一致性的重要保證。按同步類型劃分：有時間同步和數據同步，數據同步包括基本信息同步、報文同步。按同步時間劃分：有啟動時同步和運行時同步。

2、啟動時同步：

備機啟動時不加載基本資料及待發報文，通過串口發同步請求，請求同步時間、請求基本表、請求同步報文（包含待發、接收、已發），發送本機最后運行時間。主機接收備機請求后，發送主機時間，把共享內存的基本表通過直連網線傳到備機，當天的報文FTP到備機。備機接收到主機回應后，如果本機時間與對等端時間差30秒則同步時間，加載主機同步的基本表和待發報文到共享內存，由數據庫進程寫庫。

3、運行時同步：

備機基本資料加載完成后才能完成同步。主機基本資料及報文等共享內存有變化時，實時發送給備機。（發送信息中包含變化數據所在的位置）。備機接收到信息后，更正共享內存中數據，同時更改文件中的記錄；備機如產生告警信息，會由相應進程將信息放入共享內存，備機afs發現共享內存中該信息后，發送給主機進行處理。

四、雙機切換原理

雙機切換是保證系統穩定運行的重要功能之一；主備機之間通過COM 口和網絡參考點來判斷對方的工作狀態。雙機切換分為主機主動請求切換和備機主動接管；備機啟動時不能做切換，因為共享內存為空，備機啟動120秒后才能切換；主機轉為備機時，會停掉同步、異步和IP的配置進程；備機轉為主機時，會啟動同步、IP和異步的配置進程。

1、主機主動請求切換：當主機接收不到任何電報信息時，會向參考點發送詢問；如果找不到參考點會通過串口向備機發送命令詢問；備機會找參考點，如果備機找到參考點，備機會回復可以接管，切換；如果沒有，保持原狀。

2、備機主動接管：備機和主機之間通過COM和UDP隨時交換狀態，當備機長時間未收到主機信息時（現定為超過10秒），同時備機網絡狀態正常（參考點）則認為主機故障，備機主動接管為主機。

3、觸發備機主動接管情況有：1）主機dmhs-afs進程異常無響應；2）主機死機；3）停止主機上的DMHS系統軟件。

五、雙機切換操作

1、執行雙機切換操作：

執行雙機切換可在管理終端或dmhs_mng上操作。主機通過UDP和COM每隔3秒向備機發送切換請求，備機會找參考點，如果備機找到參考點，備機會回復可以接管，切換。

2、具體步驟：在自動轉報系統監視與維護工具菜單中選擇M雙機軟件的管理，執行雙機切換，并輸入切換密碼確認。

六、自動轉報系統雙主機故障排除方法

在雙機切換過程中常見的故障為自動轉報系統出現雙主機，根據下列方法排除故障，保障系統運行正常。

登錄MNG界面查看右上角狀態：1、查看顯示是雙機主機，還是單機主機；2、檢查雙機進程是否有異常；3、進入“雙機軟件管理”選項；4、進入“雙機狀態”選項；5、雙機主機顯示對等機 網絡COM都為“√”號，單機主機對等機和COM都為“×”號，網路為“√”號；6、進入“雙機配置”仔細檢查，如有錯誤進行修改；7、DOWN掉雙機主機的服務，重啟afs進程；8、檢查雙機狀態。

民航自動轉報系統雙機熱備運行是安全穩定的重要保障，本文闡述的原理及運行機制在自動轉報系統維護中起著實際指導作用。在維護中本著安全有效及時的原則適時選擇雙機切換，快速解決運行產生的問題，為有效的排除故障方法；在今后工作中對此方法會繼續探討和應用。

（作者單位：民航東北地區空中交通管理局）