廣州區(qū)管EUROCAT—X自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲優(yōu)化淺析

豐彩霞

【摘 要】EUROCAT-X自動化系統(tǒng)通過記錄服務(wù)器REC來實現(xiàn)對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)（如監(jiān)視數(shù)據(jù)等）的存儲，該數(shù)據(jù)可用于空中飛行態(tài)勢回放、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及抽取等方面。本文主要介紹了EUROCAT-X自動化系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的備份方式，并基于現(xiàn)狀提出了更為有效的網(wǎng)絡(luò)存儲優(yōu)化方案，為系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的存儲及調(diào)用提供了便利。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)記錄；數(shù)據(jù)備份；網(wǎng)絡(luò)存儲

中圖分類號： P631.43 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）13-0041-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.018

隨著航班量的迅速增長，空中交通管制流量的不斷加大，空管自動化系統(tǒng)在空中交通管制中的重要地位不言而喻。根據(jù)配置規(guī)范要求，空管自動化系統(tǒng)必須配置雙機冗余的記錄回放服務(wù)器，能夠24小時不間斷地記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，主要包括監(jiān)視數(shù)據(jù)、飛行動態(tài)數(shù)據(jù)、飛行動態(tài)數(shù)據(jù)狀態(tài)變化信息、告警信息、操作指令等各類信息。本文主要針對廣州區(qū)管中心主用的EUROCAT-X自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄、備份進行分析。

1 EUROCAT-X自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄回放介紹

目前廣州區(qū)管中心主用的自動化系統(tǒng)為法國Thales公司生產(chǎn)的EUROCAT-X自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用專用記錄服務(wù)器REC進行記錄和備份，記錄的數(shù)據(jù)可通過回放服務(wù)器ASPB進行重放，以便技術(shù)人員和管制員對當時飛行態(tài)勢進行分析和研究。

EUROCAT-X系統(tǒng)服務(wù)器通過工作網(wǎng)進行相互間的數(shù)據(jù)交換和功能整合，工作網(wǎng)采取雙網(wǎng)架構(gòu)，包括工作網(wǎng)A（Operational LAN A）和工作網(wǎng)B（Operational LAN B）。系統(tǒng)中的大部分節(jié)點都和A、B網(wǎng)相連，并且通過Linux系統(tǒng)bond網(wǎng)口聚合功能來激活其中一個網(wǎng)卡接口作為主用。除工作網(wǎng)外，系統(tǒng)還配置了服務(wù)網(wǎng)S（Service LAN S）作為備份，亦可用于離線數(shù)據(jù)的傳輸與分發(fā)，這大大加強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。EUROCAT-X系統(tǒng)記錄回放結(jié)構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，REC服務(wù)器通過A、B網(wǎng)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息并將其保存在本機，ASPB服務(wù)器通過S網(wǎng)從REC服務(wù)器獲取技術(shù)人員所需要回放時間段的信息，并在選擇的管制席位進行重放。

2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份方式介紹

為提供更大的數(shù)據(jù)記錄空間，加強數(shù)據(jù)的安全冗余性，REC服務(wù)器采用HP公司生產(chǎn)的DL380P G8主機，硬盤采取RAID 1（/dev/sda）和RAID 5（/dev/sdb）陣列方式，其中RAID 1陣列由兩個146G的硬盤組成，主要用于存放操作系統(tǒng)和部分數(shù)據(jù)記錄；RAID 5陣列為3+1組合方式， 使用3塊900G的硬盤組成2.7T的數(shù)據(jù)容量，1塊用于數(shù)據(jù)恢復(fù)使用。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)定時記錄和導(dǎo)出功能，EUROCAT-X系統(tǒng)使用離線文件RECORDING . ASF進行相關(guān)參數(shù)定義，配置如下：

REC_ARCHIVE_TIME | 22：15

REC_ARCHIVE_PERIOD | 24

REC_RECORDING_PERIOD | 15

REC_MAX_DATA_ON_DISK | 60

REC_ARCHIVE_OVERLAP | 120

/DISK_1/

REC_ARCHIVE_DISK_NAME | /dev/sda3

根據(jù)參數(shù)配置，REC服務(wù)器收集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，每隔15分鐘生成一個記錄文件，存放于本機硬盤/dev/sda3下，最大存儲時間為60小時。系統(tǒng)每日會自動進行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，可分別導(dǎo)出至磁帶介質(zhì)和磁盤陣列，導(dǎo)出數(shù)據(jù)起始時間為UTC時間22：15分，時間間隔為24小時，同時系統(tǒng)提供120分鐘的重疊時間，即系統(tǒng)實際從20：15分數(shù)據(jù)段進行導(dǎo)出。

由于傳統(tǒng)磁帶備份方式需值班人員每日手動進行磁帶更換，且磁帶機故障率較高，為了加強備份數(shù)據(jù)的安全性，提高現(xiàn)場值班人員的工作效率，技術(shù)人員結(jié)合REC服務(wù)器的功能特點，設(shè)計出了一種基于網(wǎng)絡(luò)存儲的異地備份方式，即將備份方式由傳統(tǒng)的磁帶備份變更為自動網(wǎng)絡(luò)存儲。接下來本文將對這種網(wǎng)絡(luò)存儲優(yōu)化方案進行分析和研究。

3 網(wǎng)絡(luò)存儲優(yōu)化設(shè)計

3.1 網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備硬件設(shè)置

網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備安裝后，需進行存儲空間管理，定義磁盤群組（Volume），包括存儲空間類型、硬盤信息等。目前區(qū)調(diào)、進近REC服務(wù)器的A機均連接至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備A機，B機連接至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備B機。以網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備A為例，該設(shè)備采用RAID6陣列方式，即2+2組合方式，使用2塊3T的硬盤組成6T的數(shù)據(jù)容量，其余2塊硬盤用于數(shù)據(jù)恢復(fù)使用。根據(jù)計算，區(qū)調(diào)、進近REC服務(wù)器存儲一天的數(shù)據(jù)總量約為20G，該組合方式可存儲約10個月的REC數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)的保存時間。

3.2 網(wǎng)絡(luò)存儲物理架構(gòu)

為了避免在引入網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備時對EUROCAT-X自動化系統(tǒng)的正常運行造成影響，技術(shù)人員采用與主系統(tǒng)相隔離的物理網(wǎng)段（192.168.100.*）進行連接，即在REC服務(wù)器上新配置一個網(wǎng)口與網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備相連且兩者配置在同一網(wǎng)段內(nèi)。此時需在root權(quán)限下進入REC服務(wù)器/etc/sysconfig/network-scripts目錄來新增網(wǎng)口ifcfg-eth3的配置，包括物理網(wǎng)口、IP地址、子網(wǎng)掩碼、廣播地址等信息，網(wǎng)口配置完成后可通過ping命令來檢測REC服務(wù)器是否能連通至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。

3.3 自動備份腳本設(shè)計

3.3.1 配置ssh_key

Linux系統(tǒng)間可通過ssh、scp協(xié)議進行不同主機間的文件傳輸，而 authorized_keys是使用公鑰密鑰認證，可以達到在使用ssh登錄終端或scp復(fù)制文件時無需輸入賬戶和密碼的效果，因此需先進行ssh_key的配置。登錄某REC服務(wù)器，執(zhí)行命令ssh-keygen –t rsa生成密鑰對，此時會在/usr/system/.ssh/目錄下生成id_rsa文件和id_rsa.pub文件，其中id_rsa文件為本機相應(yīng)賬號的密鑰；id_rsa.pub文件則為公鑰，該文件內(nèi)容格式為ssh-rsa AAAA…………== system@guerrec1ali（以區(qū)調(diào)REC服務(wù)器A機為例），此時需將REC服務(wù)器的公鑰文件內(nèi)容拷貝至網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)設(shè)備/root/.ssh/authorized_keys文件中。

3.3.2 設(shè)置定期自動備份

在REC服務(wù)器上用system賬號創(chuàng)建自動備份文件目錄，編寫腳本執(zhí)行命令“scp –r [srcfile] root@192.168.100.1：/volume1/acc1a”就可以實現(xiàn)將REC服務(wù)器上記錄的文件拷貝至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備/volume1/acc1a目錄下；同時通過設(shè)置cron.d文件來實現(xiàn)每日定期導(dǎo)出的功能。

3.4 導(dǎo)出數(shù)據(jù)回放測試

由于REC服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)通常用于回放，因此需檢驗通過網(wǎng)絡(luò)存儲方式備份的數(shù)據(jù)能否被ASPB服務(wù)器所識別并進行正常放像。技術(shù)人員將導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件夾拷貝至REC服務(wù)器磁盤陣列下，內(nèi)容包括所選時間段文件和其他控制文件，如HEADER_FILE、archive_administration_file、sys_param、tape_adm。拷貝至相應(yīng)位置后，在管制席位按照放像步驟進行回放測試重放正常，這就說明導(dǎo)出數(shù)據(jù)具備可用性。

4 結(jié)束語

自正式運行以來，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備運行情況穩(wěn)定，期間未出現(xiàn)備份不成功或丟數(shù)據(jù)的情況，該方式有效的脫離了磁帶機硬件的限制，同時在網(wǎng)絡(luò)備份模式下大大提高了文件傳輸?shù)乃俣?。此外，技術(shù)人員可遠程登陸網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備對記錄數(shù)據(jù)進行可視化管理，也可將其所存數(shù)據(jù)使用移動介質(zhì)導(dǎo)出進行長期封存，大大提高了人員操作的便利性。隨著空中流量的不斷增長，空管自動化系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)量越來越多，網(wǎng)絡(luò)存儲優(yōu)化為大數(shù)據(jù)的長期數(shù)據(jù)保存提供了便利，具有較好的推廣意義。

【參考文獻】

[1]民用航空空中交通管制自動化系統(tǒng)第2部分：技術(shù)要求.

[2]潘健，歐洲貓空管自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡述[J].民航科技，2010（3）：32-34.