高可用航班信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周家銳

摘 要

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)機(jī)場的旅客吞吐量逐年上升，更加凸顯了機(jī)場信息化支撐環(huán)境、特別是航顯系統(tǒng)的重要性。然而，傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)航班信息顯示系統(tǒng)存在客戶端數(shù)量有限、擴(kuò)展不易等實(shí)際問題。因此，本文通過對(duì)國內(nèi)西部某大型機(jī)場的原有航班信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行兼容性改造，引入負(fù)載均衡及數(shù)據(jù)、應(yīng)用分層架構(gòu)、模板顯示等新技術(shù)，使原有系統(tǒng)的系統(tǒng)容量、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等獲得了較大的提高。

【關(guān)鍵詞】FIDS 負(fù)載均衡 Oracle RAC 三層B/S

1 引言

近年來，伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的民用航空系統(tǒng)已經(jīng)成為僅次于美國的全球第二大航空運(yùn)輸系統(tǒng)。為了滿足日益繁忙的航空運(yùn)輸，機(jī)場信息化支撐環(huán)境變得尤為重要，成為機(jī)場日常運(yùn)營必不可少的基礎(chǔ)，而作為直接面向乘客的機(jī)場航班信息顯示系統(tǒng)，無疑是其中最為核心的系統(tǒng)之一，其優(yōu)劣可直接反應(yīng)出整個(gè)機(jī)場的服務(wù)水平。

作為國內(nèi)西部地區(qū)重要的空中交通樞紐之一，該機(jī)場原有的航顯系統(tǒng)仍為傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)，即簡單的瀏覽器——服務(wù)器模式，容量小、性能低、擴(kuò)展性差，因此難以適應(yīng)機(jī)場擴(kuò)建所帶來的客戶端數(shù)量急劇增長、系統(tǒng)使用流程變更等新的要求。

2 航顯系統(tǒng)簡介

航班信息顯示系統(tǒng)（Flight Information Display System簡稱FIDS，以下均簡稱為航顯系統(tǒng)），作為機(jī)場信息化系統(tǒng)的核心之一，是機(jī)場向旅客發(fā)布航班及其相關(guān)信息、直接面對(duì)旅客的最主要的信息系統(tǒng)，它負(fù)擔(dān)著為旅客及送接站人員提供全方位的信息服務(wù)的職責(zé)。對(duì)與到達(dá)機(jī)場的旅客來說，航顯系統(tǒng)就是廣泛分布于機(jī)場各個(gè)角落，如離港大廳、值機(jī)柜臺(tái)島、值機(jī)柜臺(tái)、登機(jī)口、到港行李轉(zhuǎn)盤、到港大廳等等所有身在機(jī)場的旅客能夠到達(dá)的機(jī)場區(qū)域內(nèi)的顯示屏。

3 高可用航顯系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到對(duì)機(jī)場原有系統(tǒng)的兼容性需要，在系統(tǒng)原有的B/S架構(gòu)之上進(jìn)行改進(jìn)，最終采用了三層分布式B/S結(jié)構(gòu)，通過使用網(wǎng)頁動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)以網(wǎng)頁的形式向位于機(jī)場的旅客和工作人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確的航班動(dòng)態(tài)信息和各種臨時(shí)性消息。

3.1 數(shù)據(jù)庫層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫層由兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和一組磁盤陣列組成，通過HA技術(shù)組合成為雙機(jī)熱備系統(tǒng)。在使用HA組建雙機(jī)熱備系統(tǒng)后，服務(wù)器對(duì)客戶端來說主機(jī)是透明的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤而進(jìn)行切換時(shí)，即主機(jī)的切換在客戶端看來沒有變化，所有基于主機(jī)的應(yīng)用都仍然正常運(yùn)行。HA采用了虛擬IP地址映射技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此功能?？蛻舳送ㄟ^虛擬地址和工作主機(jī)通訊，無論系統(tǒng)是否發(fā)生切換，虛擬地址始終指向工作主機(jī)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)，HA提供一個(gè)邏輯的虛擬地址，任何一個(gè)客戶端需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)只需要使用這個(gè)虛擬地址。正常運(yùn)行時(shí)，虛擬地址及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由主服務(wù)器提供。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，HA會(huì)將虛擬地址轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)卡上，繼續(xù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。切換完成后，在客戶端看來系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍然可以使用。

3.2 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層由多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，按服務(wù)器功能可分為數(shù)據(jù)接口服務(wù)器、航班信息處理服務(wù)器、顯示業(yè)務(wù)調(diào)度服務(wù)器、消息事務(wù)處理服務(wù)器等等。按數(shù)據(jù)流向可大致分為以下三個(gè)步奏：

（1）接口服務(wù)器通過通訊協(xié)議從外圍系統(tǒng)（地面信息系統(tǒng)）獲得次日航班計(jì)劃和航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等所有航班相關(guān)消息，解析并將其實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，供其使用。

（2）除接口服務(wù)器以外的服務(wù)器，又稱業(yè)務(wù)服務(wù)器，主要實(shí)現(xiàn)航顯業(yè)務(wù)邏輯處理、客戶端顯示、系統(tǒng)管理等功能，同時(shí)利用IIS組件，將相關(guān)航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示規(guī)則，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁，并以HTML的形式統(tǒng)一實(shí)時(shí)的發(fā)送給各個(gè)顯示終端，是航顯系統(tǒng)的主要支撐。

（3）除服務(wù)器以外，應(yīng)用層還包括兩臺(tái)負(fù)載均衡器，分布于機(jī)場各個(gè)角落的顯示終端并不直接連接應(yīng)用服務(wù)器，而是連到到兩臺(tái)負(fù)載均衡器構(gòu)成的熱備系統(tǒng)中，由負(fù)載均衡器采用分配算法把網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求分散到各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上。這樣，通過管理進(jìn)入的Web數(shù)據(jù)流量和增加有效的網(wǎng)絡(luò)帶寬，使得應(yīng)用服務(wù)器能以較為低廉的硬件配置，帶動(dòng)大量客戶端的頻繁刷新請(qǐng)求，為航顯系統(tǒng)7*24小時(shí)無間斷工作提供了可能。

3.3 終端層設(shè)計(jì)

終端層不單單指傳統(tǒng)意義上機(jī)場內(nèi)的各個(gè)顯示屏，還包括了輸出的電視信號(hào)和網(wǎng)站實(shí)時(shí)顯示等。終端層一般不對(duì)數(shù)據(jù)做任何邏輯處理，而是單純將收到的數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)模板顯示出來，為機(jī)場旅客和工作人員提供一種友好的交互界面。

4 高可用航顯系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)

4.1 航顯系統(tǒng)的架構(gòu)的物理實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)最終選擇采用ORACLE + AIX提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)；IIS + WINDOWS作為應(yīng)用服務(wù)器，C#為開發(fā)語言；顯示終端以IE瀏覽器和JAVASCRIPT為顯示基礎(chǔ)。根據(jù)以上系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，其實(shí)際系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由于系統(tǒng)架構(gòu)為三層分布式B/S架構(gòu)，為保證系統(tǒng)中各應(yīng)用服務(wù)節(jié)點(diǎn)和客戶端保證數(shù)據(jù)一致，系統(tǒng)還使用了消息事務(wù)機(jī)制。即，采用WEB方式處理所涉及的數(shù)據(jù)和對(duì)消息進(jìn)行維護(hù)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、消息的分發(fā)、觸發(fā)功能；系統(tǒng)根據(jù)顯示服務(wù)器對(duì)消息/數(shù)據(jù)的訂閱、顯示的處理邏輯，高效的進(jìn)行消息的分發(fā)。

4.2 航顯系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

航顯系統(tǒng)使用模塊化思想，將系統(tǒng)整體劃分為以下幾個(gè)功能模塊，如表1所示。

5 結(jié)束語

本文討論的航顯系統(tǒng)在機(jī)場原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量基礎(chǔ)性變革，使用負(fù)載均衡器和數(shù)據(jù)庫集群，大大提高了系統(tǒng)容量和系統(tǒng)穩(wěn)定性，而由其構(gòu)建成的三層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將多臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成應(yīng)用服務(wù)集群，又方便了系統(tǒng)的后期擴(kuò)展。同時(shí)，顯示終端采用模板顯示、局部更新、HTML靜態(tài)化等技術(shù)，規(guī)避了三層分布式架構(gòu)帶來的高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷問題。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，該航顯系統(tǒng)在525個(gè)顯示終端同時(shí)在線的高負(fù)載情況下達(dá)到了7*24無故障運(yùn)行，完成了系統(tǒng)預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)

[1]2011年中國通用航空發(fā)展報(bào)告[R].中國民航報(bào)，2012.05.08.

[2]綦琦專家.淺析推進(jìn)民航企業(yè)管理信息公開的重要性[Z].民航資源網(wǎng)，2012. http：//news.carnoc.com/list/234/234891.html

[3]文平.Oracle大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在AIXUNIX上的實(shí)戰(zhàn)詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[4]Thomas Kyte著，蘇金國，王小振等譯.Oracle Database 9i/10g/11g編程藝術(shù)：深入數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[5]蔡曉.民航機(jī)場航班顯示系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué)，2007.

作者單位

四川省機(jī)場集團(tuán)有限公司 四川省成都市 610200endprint

摘 要

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)機(jī)場的旅客吞吐量逐年上升，更加凸顯了機(jī)場信息化支撐環(huán)境、特別是航顯系統(tǒng)的重要性。然而，傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)航班信息顯示系統(tǒng)存在客戶端數(shù)量有限、擴(kuò)展不易等實(shí)際問題。因此，本文通過對(duì)國內(nèi)西部某大型機(jī)場的原有航班信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行兼容性改造，引入負(fù)載均衡及數(shù)據(jù)、應(yīng)用分層架構(gòu)、模板顯示等新技術(shù)，使原有系統(tǒng)的系統(tǒng)容量、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等獲得了較大的提高。

【關(guān)鍵詞】FIDS 負(fù)載均衡 Oracle RAC 三層B/S

1 引言

近年來，伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的民用航空系統(tǒng)已經(jīng)成為僅次于美國的全球第二大航空運(yùn)輸系統(tǒng)。為了滿足日益繁忙的航空運(yùn)輸，機(jī)場信息化支撐環(huán)境變得尤為重要，成為機(jī)場日常運(yùn)營必不可少的基礎(chǔ)，而作為直接面向乘客的機(jī)場航班信息顯示系統(tǒng)，無疑是其中最為核心的系統(tǒng)之一，其優(yōu)劣可直接反應(yīng)出整個(gè)機(jī)場的服務(wù)水平。

作為國內(nèi)西部地區(qū)重要的空中交通樞紐之一，該機(jī)場原有的航顯系統(tǒng)仍為傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)，即簡單的瀏覽器——服務(wù)器模式，容量小、性能低、擴(kuò)展性差，因此難以適應(yīng)機(jī)場擴(kuò)建所帶來的客戶端數(shù)量急劇增長、系統(tǒng)使用流程變更等新的要求。

2 航顯系統(tǒng)簡介

航班信息顯示系統(tǒng)（Flight Information Display System簡稱FIDS，以下均簡稱為航顯系統(tǒng)），作為機(jī)場信息化系統(tǒng)的核心之一，是機(jī)場向旅客發(fā)布航班及其相關(guān)信息、直接面對(duì)旅客的最主要的信息系統(tǒng)，它負(fù)擔(dān)著為旅客及送接站人員提供全方位的信息服務(wù)的職責(zé)。對(duì)與到達(dá)機(jī)場的旅客來說，航顯系統(tǒng)就是廣泛分布于機(jī)場各個(gè)角落，如離港大廳、值機(jī)柜臺(tái)島、值機(jī)柜臺(tái)、登機(jī)口、到港行李轉(zhuǎn)盤、到港大廳等等所有身在機(jī)場的旅客能夠到達(dá)的機(jī)場區(qū)域內(nèi)的顯示屏。

3 高可用航顯系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到對(duì)機(jī)場原有系統(tǒng)的兼容性需要，在系統(tǒng)原有的B/S架構(gòu)之上進(jìn)行改進(jìn)，最終采用了三層分布式B/S結(jié)構(gòu)，通過使用網(wǎng)頁動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)以網(wǎng)頁的形式向位于機(jī)場的旅客和工作人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確的航班動(dòng)態(tài)信息和各種臨時(shí)性消息。

3.1 數(shù)據(jù)庫層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫層由兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和一組磁盤陣列組成，通過HA技術(shù)組合成為雙機(jī)熱備系統(tǒng)。在使用HA組建雙機(jī)熱備系統(tǒng)后，服務(wù)器對(duì)客戶端來說主機(jī)是透明的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤而進(jìn)行切換時(shí)，即主機(jī)的切換在客戶端看來沒有變化，所有基于主機(jī)的應(yīng)用都仍然正常運(yùn)行。HA采用了虛擬IP地址映射技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此功能?？蛻舳送ㄟ^虛擬地址和工作主機(jī)通訊，無論系統(tǒng)是否發(fā)生切換，虛擬地址始終指向工作主機(jī)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)，HA提供一個(gè)邏輯的虛擬地址，任何一個(gè)客戶端需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)只需要使用這個(gè)虛擬地址。正常運(yùn)行時(shí)，虛擬地址及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由主服務(wù)器提供。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，HA會(huì)將虛擬地址轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)卡上，繼續(xù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。切換完成后，在客戶端看來系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍然可以使用。

3.2 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層由多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，按服務(wù)器功能可分為數(shù)據(jù)接口服務(wù)器、航班信息處理服務(wù)器、顯示業(yè)務(wù)調(diào)度服務(wù)器、消息事務(wù)處理服務(wù)器等等。按數(shù)據(jù)流向可大致分為以下三個(gè)步奏：

（1）接口服務(wù)器通過通訊協(xié)議從外圍系統(tǒng)（地面信息系統(tǒng)）獲得次日航班計(jì)劃和航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等所有航班相關(guān)消息，解析并將其實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，供其使用。

（2）除接口服務(wù)器以外的服務(wù)器，又稱業(yè)務(wù)服務(wù)器，主要實(shí)現(xiàn)航顯業(yè)務(wù)邏輯處理、客戶端顯示、系統(tǒng)管理等功能，同時(shí)利用IIS組件，將相關(guān)航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示規(guī)則，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁，并以HTML的形式統(tǒng)一實(shí)時(shí)的發(fā)送給各個(gè)顯示終端，是航顯系統(tǒng)的主要支撐。

（3）除服務(wù)器以外，應(yīng)用層還包括兩臺(tái)負(fù)載均衡器，分布于機(jī)場各個(gè)角落的顯示終端并不直接連接應(yīng)用服務(wù)器，而是連到到兩臺(tái)負(fù)載均衡器構(gòu)成的熱備系統(tǒng)中，由負(fù)載均衡器采用分配算法把網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求分散到各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上。這樣，通過管理進(jìn)入的Web數(shù)據(jù)流量和增加有效的網(wǎng)絡(luò)帶寬，使得應(yīng)用服務(wù)器能以較為低廉的硬件配置，帶動(dòng)大量客戶端的頻繁刷新請(qǐng)求，為航顯系統(tǒng)7*24小時(shí)無間斷工作提供了可能。

3.3 終端層設(shè)計(jì)

終端層不單單指傳統(tǒng)意義上機(jī)場內(nèi)的各個(gè)顯示屏，還包括了輸出的電視信號(hào)和網(wǎng)站實(shí)時(shí)顯示等。終端層一般不對(duì)數(shù)據(jù)做任何邏輯處理，而是單純將收到的數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)模板顯示出來，為機(jī)場旅客和工作人員提供一種友好的交互界面。

4 高可用航顯系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)

4.1 航顯系統(tǒng)的架構(gòu)的物理實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)最終選擇采用ORACLE + AIX提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)；IIS + WINDOWS作為應(yīng)用服務(wù)器，C#為開發(fā)語言；顯示終端以IE瀏覽器和JAVASCRIPT為顯示基礎(chǔ)。根據(jù)以上系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，其實(shí)際系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由于系統(tǒng)架構(gòu)為三層分布式B/S架構(gòu)，為保證系統(tǒng)中各應(yīng)用服務(wù)節(jié)點(diǎn)和客戶端保證數(shù)據(jù)一致，系統(tǒng)還使用了消息事務(wù)機(jī)制。即，采用WEB方式處理所涉及的數(shù)據(jù)和對(duì)消息進(jìn)行維護(hù)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、消息的分發(fā)、觸發(fā)功能；系統(tǒng)根據(jù)顯示服務(wù)器對(duì)消息/數(shù)據(jù)的訂閱、顯示的處理邏輯，高效的進(jìn)行消息的分發(fā)。

4.2 航顯系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

航顯系統(tǒng)使用模塊化思想，將系統(tǒng)整體劃分為以下幾個(gè)功能模塊，如表1所示。

5 結(jié)束語

本文討論的航顯系統(tǒng)在機(jī)場原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量基礎(chǔ)性變革，使用負(fù)載均衡器和數(shù)據(jù)庫集群，大大提高了系統(tǒng)容量和系統(tǒng)穩(wěn)定性，而由其構(gòu)建成的三層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將多臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成應(yīng)用服務(wù)集群，又方便了系統(tǒng)的后期擴(kuò)展。同時(shí)，顯示終端采用模板顯示、局部更新、HTML靜態(tài)化等技術(shù)，規(guī)避了三層分布式架構(gòu)帶來的高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷問題。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，該航顯系統(tǒng)在525個(gè)顯示終端同時(shí)在線的高負(fù)載情況下達(dá)到了7*24無故障運(yùn)行，完成了系統(tǒng)預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)

[1]2011年中國通用航空發(fā)展報(bào)告[R].中國民航報(bào)，2012.05.08.

[2]綦琦專家.淺析推進(jìn)民航企業(yè)管理信息公開的重要性[Z].民航資源網(wǎng)，2012. http：//news.carnoc.com/list/234/234891.html

[3]文平.Oracle大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在AIXUNIX上的實(shí)戰(zhàn)詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[4]Thomas Kyte著，蘇金國，王小振等譯.Oracle Database 9i/10g/11g編程藝術(shù)：深入數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[5]蔡曉.民航機(jī)場航班顯示系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué)，2007.

作者單位

四川省機(jī)場集團(tuán)有限公司 四川省成都市 610200endprint

摘 要

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)機(jī)場的旅客吞吐量逐年上升，更加凸顯了機(jī)場信息化支撐環(huán)境、特別是航顯系統(tǒng)的重要性。然而，傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)航班信息顯示系統(tǒng)存在客戶端數(shù)量有限、擴(kuò)展不易等實(shí)際問題。因此，本文通過對(duì)國內(nèi)西部某大型機(jī)場的原有航班信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行兼容性改造，引入負(fù)載均衡及數(shù)據(jù)、應(yīng)用分層架構(gòu)、模板顯示等新技術(shù)，使原有系統(tǒng)的系統(tǒng)容量、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等獲得了較大的提高。

【關(guān)鍵詞】FIDS 負(fù)載均衡 Oracle RAC 三層B/S

1 引言

近年來，伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的民用航空系統(tǒng)已經(jīng)成為僅次于美國的全球第二大航空運(yùn)輸系統(tǒng)。為了滿足日益繁忙的航空運(yùn)輸，機(jī)場信息化支撐環(huán)境變得尤為重要，成為機(jī)場日常運(yùn)營必不可少的基礎(chǔ)，而作為直接面向乘客的機(jī)場航班信息顯示系統(tǒng)，無疑是其中最為核心的系統(tǒng)之一，其優(yōu)劣可直接反應(yīng)出整個(gè)機(jī)場的服務(wù)水平。

作為國內(nèi)西部地區(qū)重要的空中交通樞紐之一，該機(jī)場原有的航顯系統(tǒng)仍為傳統(tǒng)的單層B/S架構(gòu)，即簡單的瀏覽器——服務(wù)器模式，容量小、性能低、擴(kuò)展性差，因此難以適應(yīng)機(jī)場擴(kuò)建所帶來的客戶端數(shù)量急劇增長、系統(tǒng)使用流程變更等新的要求。

2 航顯系統(tǒng)簡介

航班信息顯示系統(tǒng)（Flight Information Display System簡稱FIDS，以下均簡稱為航顯系統(tǒng)），作為機(jī)場信息化系統(tǒng)的核心之一，是機(jī)場向旅客發(fā)布航班及其相關(guān)信息、直接面對(duì)旅客的最主要的信息系統(tǒng)，它負(fù)擔(dān)著為旅客及送接站人員提供全方位的信息服務(wù)的職責(zé)。對(duì)與到達(dá)機(jī)場的旅客來說，航顯系統(tǒng)就是廣泛分布于機(jī)場各個(gè)角落，如離港大廳、值機(jī)柜臺(tái)島、值機(jī)柜臺(tái)、登機(jī)口、到港行李轉(zhuǎn)盤、到港大廳等等所有身在機(jī)場的旅客能夠到達(dá)的機(jī)場區(qū)域內(nèi)的顯示屏。

3 高可用航顯系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到對(duì)機(jī)場原有系統(tǒng)的兼容性需要，在系統(tǒng)原有的B/S架構(gòu)之上進(jìn)行改進(jìn)，最終采用了三層分布式B/S結(jié)構(gòu)，通過使用網(wǎng)頁動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)以網(wǎng)頁的形式向位于機(jī)場的旅客和工作人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確的航班動(dòng)態(tài)信息和各種臨時(shí)性消息。

3.1 數(shù)據(jù)庫層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫層由兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和一組磁盤陣列組成，通過HA技術(shù)組合成為雙機(jī)熱備系統(tǒng)。在使用HA組建雙機(jī)熱備系統(tǒng)后，服務(wù)器對(duì)客戶端來說主機(jī)是透明的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤而進(jìn)行切換時(shí)，即主機(jī)的切換在客戶端看來沒有變化，所有基于主機(jī)的應(yīng)用都仍然正常運(yùn)行。HA采用了虛擬IP地址映射技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此功能。客戶端通過虛擬地址和工作主機(jī)通訊，無論系統(tǒng)是否發(fā)生切換，虛擬地址始終指向工作主機(jī)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)，HA提供一個(gè)邏輯的虛擬地址，任何一個(gè)客戶端需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)只需要使用這個(gè)虛擬地址。正常運(yùn)行時(shí)，虛擬地址及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由主服務(wù)器提供。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，HA會(huì)將虛擬地址轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)卡上，繼續(xù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。切換完成后，在客戶端看來系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍然可以使用。

3.2 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層由多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，按服務(wù)器功能可分為數(shù)據(jù)接口服務(wù)器、航班信息處理服務(wù)器、顯示業(yè)務(wù)調(diào)度服務(wù)器、消息事務(wù)處理服務(wù)器等等。按數(shù)據(jù)流向可大致分為以下三個(gè)步奏：

（1）接口服務(wù)器通過通訊協(xié)議從外圍系統(tǒng)（地面信息系統(tǒng)）獲得次日航班計(jì)劃和航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等所有航班相關(guān)消息，解析并將其實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，供其使用。

（2）除接口服務(wù)器以外的服務(wù)器，又稱業(yè)務(wù)服務(wù)器，主要實(shí)現(xiàn)航顯業(yè)務(wù)邏輯處理、客戶端顯示、系統(tǒng)管理等功能，同時(shí)利用IIS組件，將相關(guān)航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示規(guī)則，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁，并以HTML的形式統(tǒng)一實(shí)時(shí)的發(fā)送給各個(gè)顯示終端，是航顯系統(tǒng)的主要支撐。

（3）除服務(wù)器以外，應(yīng)用層還包括兩臺(tái)負(fù)載均衡器，分布于機(jī)場各個(gè)角落的顯示終端并不直接連接應(yīng)用服務(wù)器，而是連到到兩臺(tái)負(fù)載均衡器構(gòu)成的熱備系統(tǒng)中，由負(fù)載均衡器采用分配算法把網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求分散到各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上。這樣，通過管理進(jìn)入的Web數(shù)據(jù)流量和增加有效的網(wǎng)絡(luò)帶寬，使得應(yīng)用服務(wù)器能以較為低廉的硬件配置，帶動(dòng)大量客戶端的頻繁刷新請(qǐng)求，為航顯系統(tǒng)7*24小時(shí)無間斷工作提供了可能。

3.3 終端層設(shè)計(jì)

終端層不單單指傳統(tǒng)意義上機(jī)場內(nèi)的各個(gè)顯示屏，還包括了輸出的電視信號(hào)和網(wǎng)站實(shí)時(shí)顯示等。終端層一般不對(duì)數(shù)據(jù)做任何邏輯處理，而是單純將收到的數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)模板顯示出來，為機(jī)場旅客和工作人員提供一種友好的交互界面。

4 高可用航顯系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)

4.1 航顯系統(tǒng)的架構(gòu)的物理實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)最終選擇采用ORACLE + AIX提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)；IIS + WINDOWS作為應(yīng)用服務(wù)器，C#為開發(fā)語言；顯示終端以IE瀏覽器和JAVASCRIPT為顯示基礎(chǔ)。根據(jù)以上系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，其實(shí)際系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由于系統(tǒng)架構(gòu)為三層分布式B/S架構(gòu)，為保證系統(tǒng)中各應(yīng)用服務(wù)節(jié)點(diǎn)和客戶端保證數(shù)據(jù)一致，系統(tǒng)還使用了消息事務(wù)機(jī)制。即，采用WEB方式處理所涉及的數(shù)據(jù)和對(duì)消息進(jìn)行維護(hù)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、消息的分發(fā)、觸發(fā)功能；系統(tǒng)根據(jù)顯示服務(wù)器對(duì)消息/數(shù)據(jù)的訂閱、顯示的處理邏輯，高效的進(jìn)行消息的分發(fā)。

4.2 航顯系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

航顯系統(tǒng)使用模塊化思想，將系統(tǒng)整體劃分為以下幾個(gè)功能模塊，如表1所示。

5 結(jié)束語

本文討論的航顯系統(tǒng)在機(jī)場原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量基礎(chǔ)性變革，使用負(fù)載均衡器和數(shù)據(jù)庫集群，大大提高了系統(tǒng)容量和系統(tǒng)穩(wěn)定性，而由其構(gòu)建成的三層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將多臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成應(yīng)用服務(wù)集群，又方便了系統(tǒng)的后期擴(kuò)展。同時(shí)，顯示終端采用模板顯示、局部更新、HTML靜態(tài)化等技術(shù)，規(guī)避了三層分布式架構(gòu)帶來的高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷問題。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，該航顯系統(tǒng)在525個(gè)顯示終端同時(shí)在線的高負(fù)載情況下達(dá)到了7*24無故障運(yùn)行，完成了系統(tǒng)預(yù)期要求。

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作者單位

四川省機(jī)場集團(tuán)有限公司 四川省成都市 610200endprint