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(hào)線列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)多年的運(yùn)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(dòng)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(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)是一個(gè)行車指揮自動(dòng)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(yùn)行的列車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,極大的提高了列車運(yùn)行的效率。ATS系統(tǒng)是一個(gè)分布式系統(tǒng),一號(hào)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(tái)通訊服務(wù)器(COM)、5臺(tái)人機(jī)接口服務(wù)器(MMI)、時(shí)刻表編輯服務(wù)器(TTE)、6臺(tái)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(yùn)營過程中,工作站難免會(huì)出現(xiàn)一些意料之外的問題,如:人為錯(cuò)誤操作、硬盤驅(qū)動(dòng)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(yùn)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(shí)候及時(shí)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(shí)時(shí)性和時(shí)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(shí)、每日、每周、每月進(jìn)行備份,重要的數(shù)據(jù)需要每時(shí)或每日進(jìn)行備份,而時(shí)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(yùn)行圖數(shù)據(jù)是每天自動(dòng)保存的,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中COM通訊服務(wù)器每晚可自動(dòng)將48小時(shí)前的運(yùn)行圖數(shù)據(jù)保存到磁帶機(jī)里,保證系統(tǒng)在意外的時(shí)候能夠調(diào)用最新的運(yùn)行圖數(shù)據(jù)。ATS系統(tǒng)的每個(gè)工作站投入使用多年來,都能穩(wěn)定地工作,但是有時(shí)各工作站難免會(huì)有故障,造成數(shù)據(jù)丟失的情況。所以我們需要及時(shí)備份好各個(gè)工作站的數(shù)據(jù),在工作站硬盤損壞的情況下及時(shí)更換,盡快恢復(fù)運(yùn)營。各個(gè)工作站的數(shù)據(jù)需要每年更新備份一次,同時(shí)每次更換軟件后也要及時(shí)備份。

2.2備份的介質(zhì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或者備份都有相應(yīng)的載體,在廣州地鐵一號(hào)線ATS系統(tǒng)的備份介質(zhì)主要采用磁帶和硬盤。兩臺(tái)COM機(jī),一臺(tái)ADM,一臺(tái)ADMSOGM五臺(tái)MMI,一臺(tái)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(yùn)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(shí)刻表管理編輯服務(wù)器,都需要有一個(gè)完整的硬盤備份,當(dāng)這些工作的硬盤損壞時(shí)可以及時(shí)更換恢復(fù)運(yùn)營,減少晚點(diǎn)時(shí)間,保證地鐵正常運(yùn)營。對于各個(gè)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(chǔ)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(dòng)備份和手動(dòng)備份

自動(dòng)備份無需人為操作,計(jì)算機(jī)可按照預(yù)先寫好的程序和時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行備份作業(yè),運(yùn)行圖的備份正是采用此方式;手動(dòng)備份必須要由維護(hù)人員不定期進(jìn)行手動(dòng)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(hào)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(gè)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(diǎn)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(chǔ),這種磁帶和存儲(chǔ)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(chǔ)容量很高,一般比軟、硬磁盤都要大,存儲(chǔ)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(gè)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(diǎn)。 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(gè)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(gè)系統(tǒng)時(shí)非常靈活和方便。dump 備份的是設(shè)備上的整個(gè)文件系統(tǒng),而不能只備份一個(gè)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(shí)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(shí)際分區(qū)情況重復(fù)這個(gè)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(gè)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(gè)基本選項(xiàng),這些選項(xiàng)在各個(gè)版本的 Unix 系統(tǒng)中是相同的。

其中,0位置的選項(xiàng)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(jí)備份后所作的任何修改或創(chuàng)建; 2,備份自上一次1級(jí)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(chǔ)存設(shè)備,而非本地/dev/tape

使用 dump執(zhí)行系統(tǒng)備份,會(huì)用到上述大部份的選項(xiàng)。 這些選項(xiàng)有默認(rèn)值,如無特別要求,可不用特別標(biāo)明dump 選項(xiàng)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(shí)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(shí),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(gè)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(dòng)備份,只希望將一堆數(shù)據(jù)備份到磁帶,同時(shí)又可以很容易地將數(shù)據(jù)從備份中取出時(shí),可使用tar工具。tar工具的使用非常方便,故我們在備份運(yùn)行圖時(shí)經(jīng)常要使用tar工具。臨時(shí)需要備份一些重要的數(shù)據(jù)是也會(huì)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(gè)相當(dāng)?shù)碗A的指令,可將信息內(nèi)容原封不動(dòng)地從一個(gè)地方搬到另一個(gè)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(chǔ)存媒體,即使 dd拷貝單一檔案時(shí),其對檔名或檔案內(nèi)容是一無所知的, 純粹只是從一個(gè)地方搬運(yùn)檔案的多位字至另一個(gè)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(dòng)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(shí)際的情況選擇最適用的備份方法。同時(shí),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(shí)時(shí)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(yùn)行,從而保證地鐵運(yùn)營的高效率。

參考文獻(xiàn)

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