硬盤克隆技術(shù)在變電站類Unix操作系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器的應(yīng)用分析

李　挺，鄧　科，蔡　昂，劉曉華，李　煒，洪　葉，謝　鵬，閔鐵軍

(國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，武漢　430050)

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硬盤克隆技術(shù)在變電站類Unix操作系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器的應(yīng)用分析

李挺，鄧科，蔡昂，劉曉華，李煒，洪葉，謝鵬，閔鐵軍

(國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，武漢430050)

摘要：湖北電網(wǎng)大型變電站及水力、火力發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器均為類unix操作系統(tǒng)。由于存在操作復(fù)雜、不具普遍性等原因，造成作為重要設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器重裝效率低，出錯(cuò)率高，工作難度大。為此，摒棄傳統(tǒng)裝機(jī)方法及軟件克隆方式，利用硬盤對拷機(jī)的克隆功能，對類unix系統(tǒng)服務(wù)器硬盤實(shí)現(xiàn)完整精確復(fù)制，并通過修改少量參數(shù)來適應(yīng)現(xiàn)場各種裝機(jī)的工作需要。制訂了詳細(xì)的工作方案，在保障安全的前提下，降低工作難度，提高工作效率，為類unix系統(tǒng)服務(wù)器的維護(hù)及檢修工作提供一種便捷有效的新途徑。

關(guān)鍵詞：硬盤；克?。徊僮飨到y(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)

1背景

監(jiān)控系統(tǒng)是變電站(水力、火力發(fā)電廠)的“眼睛”，對各站端的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控服務(wù)器作為站端重要設(shè)備，當(dāng)遇到系統(tǒng)崩潰、硬盤損壞等嚴(yán)重缺陷時(shí)需要重裝系統(tǒng)，卻由于類unix操作系統(tǒng)(各種傳統(tǒng)的unix系統(tǒng)以及與傳統(tǒng)unix類似的系統(tǒng)，諸如solarisunix、linux等操作系統(tǒng))存在操作復(fù)雜(以指令操作為主)、不具普遍性(相對于windows家用操作系統(tǒng))及監(jiān)控程序設(shè)置步驟繁多(多達(dá)100步以上)等因素，導(dǎo)致現(xiàn)場工作難度大、耗時(shí)長、出錯(cuò)率高，嚴(yán)重影響缺陷處理的工作效率。本文摒棄傳統(tǒng)裝機(jī)方法(逐步安裝操作系統(tǒng)，再進(jìn)行監(jiān)控程序安裝)及軟件克隆方式(采用ghost軟件制作引導(dǎo)盤的形式，大量復(fù)雜指令操作，且克隆文件大小受引導(dǎo)盤容量的限制)，采用硬盤對拷機(jī)的脫機(jī)對拷功能對硬盤進(jìn)行克隆，有效解決了以上問題，將原本需要業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)的廠家專業(yè)人員忙碌至少4h以上、出錯(cuò)率較高的工作，變成了非專業(yè)人員可在1.5h內(nèi)輕松精準(zhǔn)完成的傻瓜式操作。同時(shí)，對硬盤對拷機(jī)的基本功能進(jìn)行了闡述，針對變電站現(xiàn)場不同情況，制定了完整的工作方案，對現(xiàn)場危險(xiǎn)點(diǎn)及防范措施、操作方法、驗(yàn)收步驟均有詳細(xì)說明，確保了工程的安全可控。

2硬盤對拷機(jī)基本功能

本文以O(shè)rico6629硬盤對拷機(jī)為例，進(jìn)行簡要功能介紹。

2.1“硬盤脫機(jī)克隆”功能

硬盤對拷機(jī)可將2塊硬盤進(jìn)行脫機(jī)對拷。設(shè)硬盤A作為源盤，硬盤B作為目標(biāo)盤，將2塊硬盤同時(shí)插入硬盤對拷機(jī)插槽中，按“克隆”開啟按鈕，先自動(dòng)對B硬盤進(jìn)行格式化操作，再進(jìn)行硬盤克隆操作。

2.2“拷貝進(jìn)度”指示功能

有拷貝進(jìn)度指示燈顯示拷貝進(jìn)度。當(dāng)拷貝完成時(shí)，會(huì)發(fā)出提示聲。整個(gè)拷貝時(shí)間根據(jù)源盤大小決定。

2.3“目標(biāo)盤容量不當(dāng)”告警功能

目標(biāo)盤為能克隆源盤全部數(shù)據(jù)，應(yīng)保證目標(biāo)盤容量不小于源盤大小，否則，會(huì)發(fā)出告警提示，且自動(dòng)閉鎖克隆操作。

3現(xiàn)場工作方案

根據(jù)硬盤對拷機(jī)的基本功能及類unix系統(tǒng)服務(wù)器的不同現(xiàn)場工作需要，制定工作方案。首先對現(xiàn)場危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析，擬定相關(guān)防范措施；然后，制定不同情況下的工作操作方法，以便對其進(jìn)行規(guī)范管理；最后，制定相關(guān)驗(yàn)收步驟，對工作結(jié)果的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。

3.1現(xiàn)場危險(xiǎn)點(diǎn)分析及防范措施

1) 雙機(jī)同時(shí)失電?，F(xiàn)場類unix系統(tǒng)服務(wù)器均為雙重化配置，互為備用。如果將2臺監(jiān)控服務(wù)器同時(shí)失電，將會(huì)導(dǎo)致變電站監(jiān)控系統(tǒng)失效，使運(yùn)行人員無法有效監(jiān)視站內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行情況，一旦發(fā)生電網(wǎng)設(shè)備異常，則無法及時(shí)處理，造成嚴(yán)重電網(wǎng)事故。在工作中應(yīng)嚴(yán)禁服務(wù)器雙機(jī)同時(shí)失電，并注意工作時(shí)勿碰其他運(yùn)行服務(wù)器電源，以免造成其他服務(wù)器設(shè)備非正常失電。

2) 網(wǎng)絡(luò)地址沖突。服務(wù)器IP地址設(shè)置不當(dāng)可能引起網(wǎng)絡(luò)地址沖突的現(xiàn)象，造成整個(gè)站端局域網(wǎng)上其他服務(wù)器設(shè)備非正常運(yùn)行。因此，在工作前應(yīng)將服務(wù)器設(shè)備的網(wǎng)線拔掉再進(jìn)行工作，待配置完成后，對本機(jī)所有IP地址逐一驗(yàn)證(在相同網(wǎng)絡(luò)上的另一臺服務(wù)器設(shè)備上利用“ping”命令核對本機(jī)所有IP地址是否已存在)無誤后，方可將網(wǎng)線恢復(fù)。同時(shí)，密切監(jiān)視其他服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即斷開網(wǎng)線。

3) 硬盤插槽損壞。采用硬盤對拷機(jī)克隆硬盤時(shí)，需要將硬盤拆除及重新安裝。對于硬盤接口應(yīng)避免用力不當(dāng)或反插造成的接口損壞。在拆除硬盤前對接口處的數(shù)據(jù)線應(yīng)做好標(biāo)記，以便于還原；拆除或安裝硬盤時(shí)應(yīng)均勻用力，安裝后應(yīng)檢查是否緊固。

4) 硬盤對拷機(jī)插槽位置不當(dāng)。硬盤對拷機(jī)在對拷數(shù)據(jù)時(shí)，先將目標(biāo)盤格式化，然后將目標(biāo)盤數(shù)據(jù)克隆為源盤。當(dāng)目標(biāo)盤和源盤插槽位置弄反時(shí)，就會(huì)將源盤數(shù)據(jù)格式化，造成實(shí)際需要的數(shù)據(jù)丟失，無法完成對拷工作。因此，應(yīng)將源盤和目標(biāo)盤分別做好詳細(xì)標(biāo)記，在將硬盤插入插槽前應(yīng)仔細(xì)核對位置，避免硬盤插錯(cuò)位置。

5) 對拷機(jī)工作時(shí)晃動(dòng)機(jī)身。硬盤對拷機(jī)在進(jìn)行硬盤克隆工作時(shí)，硬盤磁片處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，當(dāng)硬盤對拷機(jī)受到震動(dòng)時(shí)，會(huì)連同硬盤一起受到震動(dòng)，這時(shí)對于機(jī)械硬盤來說，可能造成硬盤磁頭損壞和磁片劃傷產(chǎn)生壞道，甚至整個(gè)硬盤損壞的現(xiàn)象。因此硬盤對拷機(jī)工作時(shí)，應(yīng)置于平整牢固的平面上，工作時(shí)保持機(jī)身的平穩(wěn)。

6) 硬盤工作時(shí)發(fā)生異響。機(jī)械硬盤工作時(shí)發(fā)生異響，極大可能是磁頭損壞，這時(shí)如果持續(xù)工作，可能會(huì)造成硬盤磁片高速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)與錯(cuò)位的磁頭發(fā)生嚴(yán)重磨損，致使該硬盤數(shù)據(jù)難以修復(fù)。當(dāng)硬盤工作時(shí)發(fā)生異響時(shí)，應(yīng)立即停止工作，送至專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修，多數(shù)時(shí)候更換磁頭即可恢復(fù)正常。

3.2不同情況下的工作操作方法

現(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)均為雙重化配置，互為備用，且硬件配置完全相同。設(shè)2臺服務(wù)器主機(jī)中1臺為scada1,1臺為scada2。

1)scada1故障，scada1已克隆。當(dāng)服務(wù)器需重裝系統(tǒng)時(shí)，為了省去復(fù)雜的安裝步驟，實(shí)現(xiàn)快速處理，應(yīng)在服務(wù)器設(shè)備良好時(shí)采用和服務(wù)器硬盤容量相同或更大的硬盤提前使用硬盤對拷機(jī)進(jìn)行硬盤克隆操作。當(dāng)系統(tǒng)需重裝時(shí)，直接將提前克隆好的硬盤更換即可。

2)scada2故障，scada1已克隆。現(xiàn)場雙重化配置的服務(wù)器硬件配置及型號均完全一致(必須完全一致方可采用“克隆后修改參數(shù)的替代”操作)，唯一不同的是網(wǎng)絡(luò)地址和機(jī)器名。只需對scada1已克隆的硬盤數(shù)據(jù)中的機(jī)器名及網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行修改，就可實(shí)現(xiàn)對scada2服務(wù)器硬盤數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。所涉及的修改內(nèi)容僅與操作系統(tǒng)有關(guān)，與各廠家的監(jiān)控程序無關(guān)。因此，在相同操作系統(tǒng)下的修改方法是一致的，該方法對于不同監(jiān)控廠家設(shè)備具有通用性。本文針對硬盤對拷工作中遇到的“修改網(wǎng)絡(luò)地址和機(jī)器名”問題，制定了具體操作流程，操作步驟不超過7步，并對該步驟的正確性和可行性進(jìn)行了實(shí)際現(xiàn)場驗(yàn)證。下面分別對solarisunix和linux這兩種常見操作系統(tǒng)下的修改方法進(jìn)行闡述。

硬盤對拷，配置設(shè)置：(如scada1配置需要更改成scada2)

3.2.1Solarisunix操作系統(tǒng)下配置修改方法

本文以HP機(jī)器為例，主機(jī)名為sun1，主網(wǎng)卡hostname.e1000g0名字為sun1，副網(wǎng)卡hostname.e1000g1名字為sun1-2，主網(wǎng)卡IP為10.100.100.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，副網(wǎng)卡IP為11.100.100.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。

1) 使用超級用戶登錄計(jì)算機(jī)。例如：許繼的超級用戶為root，密碼為root

2) 進(jìn)入文件管理程序文件夾。如圖1所示，在桌面點(diǎn)擊右鍵，選擇文件并進(jìn)入文件管理程序。

圖1　進(jìn)入文件管理程序文件夾

3) 修改網(wǎng)卡名。如圖2、3所示，打開etc文件夾，打開網(wǎng)卡配置hostname.e1000g0、hostname.e1000g1，把所有網(wǎng)卡的名字均修改為需要的網(wǎng)卡名。

圖2　修改網(wǎng)卡名

圖3　修改網(wǎng)卡名

4) 修改網(wǎng)卡IP及網(wǎng)卡名。如圖4所示，打開hosts文件，對各個(gè)網(wǎng)卡IP及網(wǎng)卡名進(jìn)行修改，其中網(wǎng)卡名應(yīng)與第3步一致。

圖4　修改網(wǎng)卡IP及網(wǎng)卡名

5) 修改IP網(wǎng)段及子網(wǎng)掩碼。如圖5所示，打開netmasks，修改IP網(wǎng)段及子網(wǎng)掩碼。

圖5　修改IP網(wǎng)段及子網(wǎng)掩碼

6) 修改主機(jī)名字。如圖6所示，打開nodename，修改主機(jī)名字，即登陸時(shí)的主機(jī)名字。

圖6　修改主機(jī)名字

7) 重啟電腦。重啟電腦后，修改后的配置方可生效。

3.2.2Linux操作系統(tǒng)下配置修改方法

Linux操作系統(tǒng)由于界面相對友好，其配置修改方法相比在solarisunix系統(tǒng)下的修改要簡單很多，可在網(wǎng)絡(luò)配置選項(xiàng)中對IP設(shè)置及機(jī)器名稱進(jìn)行統(tǒng)一修改。如圖7、8所示。

圖7　激活eth0

1) 修改網(wǎng)絡(luò)配置。在系統(tǒng)→管理→網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置界面，選擇“設(shè)備”頁進(jìn)行IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址設(shè)置。圖7為激活eth0的網(wǎng)絡(luò)配置界面。雙擊eth0，出現(xiàn)如下界面，見圖8。

圖8　網(wǎng)絡(luò)配置

首先在“硬件設(shè)備”中查看mac地址，然后確定?？梢詫ⅰ皠e名”修改為常用的MMSA網(wǎng)或者M(jìn)MSB網(wǎng)，必須將“當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)激活設(shè)備”項(xiàng)打勾確定。把IP地址和子網(wǎng)掩碼設(shè)為需要的參數(shù)。

2) 修改機(jī)器名。“主機(jī)”選項(xiàng)里修改機(jī)器名稱，例如，scada2。

3) 重啟電腦。重啟電腦后，修改后的配置方可生效。

3.3驗(yàn)收步驟

硬盤對拷工作的正確性驗(yàn)證是整個(gè)工作的重點(diǎn)。對服務(wù)器操作系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)程序之間的特性進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的驗(yàn)收策略。

3.3.1操作系統(tǒng)正確性驗(yàn)證。

1) 系統(tǒng)啟動(dòng)功能驗(yàn)證。觀察系統(tǒng)是否能正常開機(jī)啟動(dòng)，有無異常報(bào)文(類Unix操作系統(tǒng)如果安裝不正確，通常無法正常啟動(dòng)并進(jìn)入操作系統(tǒng))。

2) 本機(jī)IP地址配置核對。首先，核對機(jī)器名及網(wǎng)絡(luò)地址后，通過輸入“ifconfig-a”命令驗(yàn)證IP地址在本機(jī)上是否生效；然后，在另外一臺相同網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器上輸入“pingIP地址”命令驗(yàn)證所有本機(jī)IP地址是否已在該網(wǎng)絡(luò)中存在，防止網(wǎng)絡(luò)沖突。

3.3.2監(jiān)控系統(tǒng)正確性驗(yàn)證。

1) 監(jiān)控程序啟動(dòng)驗(yàn)證。檢查是否能在類Unix操作系統(tǒng)下啟動(dòng)，并打開監(jiān)控系統(tǒng)程序查看有無錯(cuò)誤報(bào)文；

2) 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)核對。將網(wǎng)線接入，恢復(fù)服務(wù)器與站端網(wǎng)絡(luò)的連接，查看監(jiān)控系統(tǒng)各數(shù)據(jù)(遙信、遙測、遙脈)是否刷新，且應(yīng)與另一臺互為備用的服務(wù)器狀態(tài)一致。

4結(jié)束語

本文給出的方法已經(jīng)南京南瑞繼保電氣有限公司及許繼集團(tuán)有限公司國內(nèi)兩大頂級監(jiān)控廠家測試認(rèn)可，在500kV咸寧變電站進(jìn)行了掛網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)。2014年10月，采用該方法安全高效地處理了發(fā)生在500kV十堰變電站的“監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器A機(jī)系統(tǒng)崩潰”事故。該服務(wù)器已安全穩(wěn)定運(yùn)行1年，經(jīng)受了現(xiàn)場實(shí)際考驗(yàn)。該工作方案將在湖北電網(wǎng)所有500kV變電站進(jìn)行推廣。方法中所涉及的主體思路及相關(guān)技術(shù)不僅適用于我國電力行業(yè)，同樣適用于其他多個(gè)行業(yè)，對類Unix系統(tǒng)服務(wù)器維護(hù)與檢修工作有一定的借鑒價(jià)值。

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(責(zé)任編輯楊黎麗)

Hard Disk Cloning Technology in Substation Unix-Like OperationApplicationAnalysisofSystemMonitoringServer

LI Ting, DENG Ke, CAI Ang, LIU Xiao-hua,LIWei,HONGYe,XIEPeng,MINTie-jun

(Maintenance Company of State Grid Hubei Electric Power Company, Wuhan 430050, China)

Abstract:Themonitoringsystemoflargepowersubstation,hydraulicandthermalpowerplantofHubeipowernetworkisUnix-likeoperatingsystem.Becauseofthecomplexityoftheoperationandthenonuniversality,themonitoringsystemofimportantequipmenthaslowreloadingeffciency,highprobabilityoferrorandworkdifficulty.Weabandonedthetraditionalmethodandthemethodofsoftwarecloning,andusedcloningfunctionoftheharddiskcopiermachinetoachievecompleteandaccuratecopyofUnix-likesystemserverharddiskandtoadapttovariousfieldinstalledworkneedbymodifyingafewparameters.ThispaperhasworkedoutadetailedworkplanwhichprovidesaconvenientandeffectivewayfortheInspectionandrepairoftheUnix-likesystemunderthepremiseofensuringsafety,reducingworkdifficultyandimprovingworkefficiency.

Keywords:harddisk;clone;operatingsystem;monitoringsystem

收稿日期：2016-01-16

基金項(xiàng)目：國網(wǎng)湖北省電力公司科技項(xiàng)目(2015修-1525)

作者簡介：李挺(1982—)，男，湖北武漢人，碩士研究生，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)化研究。

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2016.06.021

中圖分類號：TP277

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-8425(2016)06-0125-05

引用格式：李挺,鄧科,蔡昂，等.硬盤克隆技術(shù)在變電站類Unix操作系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器的應(yīng)用分析[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué))，2016(6):125-129.

Citationformat：LITing,DENGKe,CAIAng,etal.HardDiskCloningTechnologyinSubstationUnix-LikeOperationApplicationAnalysisofSystemMonitoringServer[J].JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience)，2016(6):125-129.