呼倫貝爾空管站氣象信息系統(tǒng)備份設(shè)計(jì)研究

王成昊

【摘? 要】隨著民航事業(yè)的迅猛發(fā)展，飛行量的不斷增加，民航氣象服務(wù)也迎來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。氣象信息系統(tǒng)作為民航氣象服務(wù)的重要技術(shù)支撐，信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行變得尤為重要。本文通過(guò)對(duì)呼倫貝爾空管站現(xiàn)行氣象信息系統(tǒng)進(jìn)行分析，探討實(shí)現(xiàn)氣象信息系統(tǒng)服務(wù)器雙機(jī)并行備份，防止數(shù)據(jù)丟失的可行性方案。全面闡述信息系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)架構(gòu)，確保數(shù)據(jù)安全可靠，提高安全效率。

【關(guān)鍵詞】氣象信息系統(tǒng);氣象服務(wù);備份

Abstract：With the rapid development of civil aviation and the increasing number of flights， civil aviation weather service also face great challenges. As an important technical support of the civil aviation weather service， the stable operation of the information system has become particularly important. By analyzing the weather information system of Hulunbuir air traffic control station， This article introduces the feasibility scheme of service information system server backup to prevent data loss.

Keywords： weather information system; weather service; backup

引言

氣象信息系統(tǒng)主要包括通信子系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、氣象預(yù)報(bào)應(yīng)用平臺(tái)和氣象服務(wù)應(yīng)用四個(gè)部分。整個(gè)系統(tǒng)以AFTN網(wǎng)絡(luò)（民航固定電信網(wǎng)）、AWOS資料（自動(dòng)觀測(cè)資料）、衛(wèi)星資料、雷達(dá)資料和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品等多種資料作為數(shù)據(jù)源，從中獲取和采集相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)。通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)從各航站或各種數(shù)據(jù)源獲取各種相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、解析和處理后，按規(guī)則存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)中。氣象預(yù)報(bào)應(yīng)用平臺(tái)是從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相關(guān)數(shù)據(jù)，以圖形方式展現(xiàn)給氣象預(yù)報(bào)人員，為航空氣象預(yù)報(bào)提供服務(wù)。最終，氣象服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相關(guān)產(chǎn)品，以C/S（客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器）和B/S（瀏覽器/服務(wù)器）的方式向各種用戶(hù)提供航空氣象服務(wù)。

1.現(xiàn)狀分析

目前，呼倫貝爾空管站氣象信息系統(tǒng)配備一臺(tái)通信機(jī)服務(wù)器、兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、一臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器、以及各個(gè)發(fā)報(bào)終端等。從現(xiàn)行結(jié)構(gòu)來(lái)看，系統(tǒng)內(nèi)除數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)和oracle系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行雙機(jī)備份外，通信子系統(tǒng)未進(jìn)行熱機(jī)備份，存在單點(diǎn)故障隱患。雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)的備份，但該備機(jī)也是在冷備份的條件下運(yùn)行，并未實(shí)現(xiàn)真實(shí)意義上的雙機(jī)運(yùn)行。一旦工作的通信機(jī)服務(wù)器發(fā)生故障，其繁瑣的備機(jī)切換步驟在效率上以及數(shù)據(jù)的完整性上直接影響著業(yè)務(wù)運(yùn)行。所以，為保持系統(tǒng)參數(shù)、配置文件與運(yùn)行通信機(jī)的一致性，對(duì)通信子系統(tǒng)的雙機(jī)并行備份是十分必要的。現(xiàn)行信息系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)新增部分硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的硬件要求不高，在保持現(xiàn)有信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的情況下，增加一臺(tái)通信機(jī)服務(wù)器與系統(tǒng)交換機(jī)相連即可滿(mǎn)足方案需求。同時(shí)為了滿(mǎn)足通信系統(tǒng)雙路運(yùn)行的要求，還需要串口服務(wù)器與系統(tǒng)交換機(jī)相連。硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件主要實(shí)現(xiàn)的功能是當(dāng)通信機(jī)故障后，AFTN線路和MQ線路的報(bào)文資料、所需同步的產(chǎn)品資料、AWOS資料是如何分發(fā)至數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)以及如何實(shí)現(xiàn)本場(chǎng)需要與地區(qū)中心進(jìn)行資料交換的報(bào)文和產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳。具體設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面：

（1）AFTN線路資料和AWOS資料處理

當(dāng)備份系統(tǒng)接收并行異步線路的AFTN報(bào)文資料和AWOS資料時(shí)，首先對(duì)公報(bào)進(jìn)行檢測(cè)和拆分以及對(duì)自動(dòng)觀測(cè)資料進(jìn)行格式化轉(zhuǎn)換，最后將處理后的資料存儲(chǔ)至該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。同時(shí)在通信機(jī)發(fā)生故障后，自動(dòng)接管本場(chǎng)自觀數(shù)據(jù)與地區(qū)中心資料交換的任務(wù)，并向數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分發(fā)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)資料的完整。

（2）MQ線路報(bào)文資料和產(chǎn)品資料接處理

備份系統(tǒng)實(shí)時(shí)通過(guò)文件傳輸協(xié)議的方式將地區(qū)中心通過(guò)MQ線路下發(fā)的報(bào)文資料進(jìn)行同步。為不影響信息系統(tǒng)主業(yè)務(wù)的正常數(shù)據(jù)交換，地區(qū)中心交換服務(wù)器在發(fā)送報(bào)文資料前，在本地temp目錄下保留對(duì)各空管站的發(fā)送留底，當(dāng)空管站通信機(jī)發(fā)送故障、MQ通信線路異常或長(zhǎng)時(shí)間未收到地區(qū)中心下發(fā)報(bào)文資料后，備用通信機(jī)可以通過(guò)文件傳輸協(xié)議的方式從地區(qū)中心交換服務(wù)器直接提取未收到的報(bào)文資料。產(chǎn)品資料也是如此，在通信主系統(tǒng)故障后，自動(dòng)將所同步的產(chǎn)品資料分發(fā)至$HOME/data接口目錄中，供數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)進(jìn)程讀取并處理。同時(shí)將需要與地區(qū)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的本場(chǎng)資料，如自動(dòng)觀測(cè)資料和雷達(dá)資料通過(guò)文件傳輸協(xié)議的方式上傳至地區(qū)中心通信系統(tǒng)receive目錄下。

（3）對(duì)外服務(wù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是默認(rèn)以并行備份服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提供報(bào)文檢索、資料調(diào)取、飛行文件等，為管制員、航空公司和其他用戶(hù)提供最小化需求的氣象信息服務(wù)。并連接多個(gè)數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換無(wú)需技術(shù)人員進(jìn)行操作。

（4）應(yīng)急業(yè)務(wù)切換

該系統(tǒng)是通過(guò)業(yè)務(wù)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通信子系統(tǒng)主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括asyn、awos、mfc等關(guān)鍵進(jìn)程狀態(tài)、系統(tǒng)LB百分比、各個(gè)進(jìn)程排隊(duì)狀態(tài)以及線路排隊(duì)狀態(tài)等，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行異常影響了數(shù)據(jù)的接收、分發(fā)、交換，備份系統(tǒng)備機(jī)會(huì)自動(dòng)接管其處理任務(wù)，保證信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)的完整以及對(duì)地區(qū)中心數(shù)據(jù)的交換任務(wù)。備機(jī)與通信系統(tǒng)關(guān)系如圖3所示。

3.結(jié)束語(yǔ)

呼倫貝爾空管站氣象信息系統(tǒng)并行備份方案在保持原有信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的情況下，實(shí)現(xiàn)了邏輯簡(jiǎn)單、處理高效、易于操作、硬件要求低以及系統(tǒng)免維護(hù)等特性。以軟件的手段實(shí)現(xiàn)其并行備份能力，代替了冷備份的形式，大大節(jié)省了成本，使其在真正意義下的并行環(huán)境運(yùn)行，與氣象信息系統(tǒng)中的通信子系統(tǒng)和信息服務(wù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備。彌補(bǔ)了架構(gòu)中的單點(diǎn)運(yùn)行隱患，保證了業(yè)務(wù)運(yùn)行及信息服務(wù)的連續(xù)性，并為主系統(tǒng)的恢復(fù)在數(shù)據(jù)和時(shí)間上提供了保障。

參考文獻(xiàn)

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中國(guó)民用航空呼倫貝爾空中交通管理站? ? 內(nèi)蒙古呼倫貝爾? ? 021000