核電全范圍模擬機(jī)常規(guī)維護(hù)自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)

摘要：全范圍模擬機(jī)在核電站操縱員培訓(xùn)過程中起著至關(guān)重要的作用，而模擬機(jī)的正常使用則很大程度上依賴于軟件數(shù)據(jù)和硬件設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，做好模擬機(jī)軟硬件的定期維護(hù)可大大提高模擬機(jī)的穩(wěn)定性。本文通過采用多個(gè)Windows系統(tǒng)自帶工具，實(shí)現(xiàn)了全范圍模擬機(jī)多種常規(guī)維護(hù)自動(dòng)化進(jìn)行的功能。

關(guān)鍵詞：全范圍模擬機(jī);維護(hù);Windows系統(tǒng)自帶工具

中圖分類號(hào)：TP311? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）28-0284-02

1 引言

全范圍模擬機(jī)（簡(jiǎn)稱“模擬機(jī)”）有“虛擬核電站”之稱，每座核電站至少配備一臺(tái)全范圍模擬機(jī)，用于核電操縱員培訓(xùn)與取照考試、邏輯或規(guī)程修改的驗(yàn)證、應(yīng)急演練等多項(xiàng)工作，為核電站安全運(yùn)行提供必不可少的保障。模擬機(jī)一般處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，且24h不關(guān)機(jī)，隨著運(yùn)行時(shí)間的積累，文件的修改及程序的開關(guān)都在不斷增加，整體性能會(huì)不斷下降，為保障模擬機(jī)的運(yùn)行性能和運(yùn)行安全，需要定期對(duì)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行備份、對(duì)修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行下裝、對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行重啟和磁盤碎片整理。如果手動(dòng)開展相關(guān)維護(hù)的話，需要在模擬機(jī)使用間隙或使用結(jié)束后才能進(jìn)行，使得維護(hù)人員需要加班加點(diǎn)開展維護(hù)工作。因此，本文采用Windows系統(tǒng)自帶的Windows nt腳本文件及任務(wù)計(jì)劃程序等多個(gè)工具，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)備份、工作站重啟、磁盤數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)下裝等常規(guī)維護(hù)自動(dòng)化功能。

2 模擬機(jī)架構(gòu)及使用工具說明

2.1 模擬機(jī)架構(gòu)

模擬機(jī)中主要包含模型計(jì)算機(jī)和客戶端工作站兩類服務(wù)器設(shè)備，以及用于信息傳遞和交互的交換機(jī)及KVM等硬件設(shè)備。通過局域網(wǎng)的形式構(gòu)建了模擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)，且該網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)是完全物理隔離的。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

2.2 使用工具說明

模型計(jì)算機(jī)是模擬機(jī)中最主要的硬件設(shè)備，承擔(dān)了所有模型的運(yùn)算工作，模擬機(jī)的維護(hù)管理及數(shù)據(jù)修改基本都需要在模型計(jì)算機(jī)中完成。模型計(jì)算機(jī)服務(wù)器中安裝的是Windows server 2008 R2 standard sp1的操作系統(tǒng)。在無須考慮因特網(wǎng)病毒侵襲及黑客攻擊的情況下，通過對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行分析，選取了Windows nt腳本文件、任務(wù)計(jì)劃程序、psexec工具、robocopy工具作為常規(guī)維護(hù)自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)的工具。

1） Windows nt腳本文件

Windows nt腳本文件是以“cmd”為擴(kuò)展名的文件，它的作用和批處理文件一樣，能夠連續(xù)執(zhí)行一條或多條命令。它的啟動(dòng)只需要在文件上雙擊鼠標(biāo)，而不用打開“命令提示符窗口”。通過Windows nt腳本文件可以方便且快速地對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備執(zhí)行相關(guān)維護(hù)指令。

2） 任務(wù)計(jì)劃程序

任務(wù)計(jì)劃程序可以讓服務(wù)器按照我們?cè)O(shè)置的要求，在指定的時(shí)間執(zhí)行指定的程序，并且可以設(shè)定時(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行。

3） psexec

Psexec是一個(gè)遠(yuǎn)程執(zhí)行工具，需要在遠(yuǎn)程訪問的客戶端工作站上安裝客戶端軟件。在模擬機(jī)中，利用模型計(jì)算機(jī)某一賬號(hào)，通過SMB協(xié)議連接客戶端工作站的命名管道，在客戶端工作站上創(chuàng)建并啟動(dòng)一個(gè)名為psexesvc的服務(wù)，psexesvc服務(wù)會(huì)創(chuàng)建新的命名管道。psexec連接至psexesvc命名管道，并通知客戶端執(zhí)行我們制定的程序，且將程序的stdin與stdout通過命名管道轉(zhuǎn)回本地。

4） robocopy

robocopy為Windows服務(wù)器系統(tǒng)常用的備份工具，利用robocopy命令可以創(chuàng)建兩個(gè)文件結(jié)構(gòu)的完全鏡像副本，且通過該命令僅復(fù)制源位置中的新增加或修改的文件。

3 Windows nt腳本文件編寫

基于Windows nt腳本文件的編寫規(guī)范，結(jié)合psexec及robocopy命令，編寫了能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)維護(hù)功能的腳本文件。

3.1 數(shù)據(jù)備份腳本文件

數(shù)據(jù)備份是針對(duì)模擬機(jī)內(nèi)重要的數(shù)據(jù)及模型等文件進(jìn)行備份，分為日備份和周備份兩種形式。

1） 日備份腳本文件

日備份需要對(duì)三種文件數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，一是針對(duì)Mysql數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，需使用Mysql數(shù)據(jù)庫語言輸出備份文件db_backup.sql;二是將保存在Conf工作站中趨勢(shì)文件備份至模型計(jì)算機(jī)H盤的相應(yīng)目錄下，需使用robocopy命令;三是直接將H盤目錄下重要數(shù)據(jù)備份至外接移動(dòng)硬盤G中，同樣是使用robocopy命令。三種數(shù)據(jù)備份之間，使用sleep命令延遲5秒進(jìn)行。選取部分命令如下：

模擬機(jī)模型計(jì)算機(jī)中日期和時(shí)間設(shè)定中短日期使用的是“ddd-yyyy-mm-dd”的格式，即“周-年-月-日”，執(zhí)行%date：～0，2%命令時(shí)，代表以今天為周幾來命名文件夾，假設(shè)今天是周一，則上述命令所代表的就是將數(shù)據(jù)文件夾內(nèi)容拷貝至G：＼HYG2Backup＼HYG2Sim周一＼CMS文件夾下。因此，上一周保存在“HYG2Sim周一”目錄下的數(shù)據(jù)就會(huì)被本周新備份的數(shù)據(jù)所覆蓋掉。

2） 周備份腳本文件

周備份的目的，就是每周進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，且數(shù)據(jù)不會(huì)被覆蓋。由于日備份已經(jīng)將所有需備份的數(shù)據(jù)拷貝至了G盤中，因此，周備份只需對(duì)G盤中的日備份文件夾進(jìn)行備份即可。選取部分命令內(nèi)容如下：

為了保證周備份數(shù)據(jù)不被覆蓋，其使用日期命名文件的命令為%date：～0，14%，生成的數(shù)據(jù)備份文件夾名字為“HYG2Sim周日-2019-08-11”，由于最后的日期不一樣，因此周備份會(huì)被長(zhǎng)期保存在G盤中，可根據(jù)需要手動(dòng)刪除掉兩年以前的數(shù)據(jù)。

3.2 工作站重啟腳本文件

模擬機(jī)中共配置了34個(gè)客戶端工作站，工作站運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著開啟程序的增多，或者有些程序沒能正常關(guān)閉等各種原因，導(dǎo)致工作站進(jìn)程中的程序越來越多，占用的內(nèi)存也會(huì)增多，導(dǎo)致工作站運(yùn)行速度變慢，通過定期對(duì)工作站的重啟可解決此問題。使用psexec命令，在模型計(jì)算機(jī)中遠(yuǎn)程發(fā)送命令至各客戶端工作站，執(zhí)行重啟命令。選取部分命令如下：

3.3 磁盤碎片整理腳本文件

模擬機(jī)中主要包含模型計(jì)算機(jī)和客戶端工作站兩類服務(wù)器設(shè)備，模型計(jì)算機(jī)承擔(dān)了所有模型運(yùn)算的工作，任何模型的修改也都只能在模型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行，導(dǎo)致文件的修改和變動(dòng)非常多，相應(yīng)的磁盤碎片也就比較多;而工作站正常多用于操作及接收模型計(jì)算機(jī)下裝的文件數(shù)據(jù)，整體變動(dòng)較小。因此，主要需對(duì)模型計(jì)算機(jī)進(jìn)行定期的磁盤碎片整理工作，直接在模型計(jì)算機(jī)中調(diào)用磁盤碎片整理程序即可，命令如下：

3.4 數(shù)據(jù)下裝腳本文件

模擬機(jī)升級(jí)或日常維護(hù)過程中，在模型計(jì)算機(jī)中修改的數(shù)據(jù)文件需要及時(shí)下裝至各客戶端工作站，以保障各工作站能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且人機(jī)界面等模型或規(guī)程數(shù)據(jù)與模型計(jì)算機(jī)一致。針對(duì)修改頻率高、數(shù)據(jù)大，腳本文件執(zhí)行耗時(shí)長(zhǎng)的文件，使用robocopy命令編寫了數(shù)據(jù)下裝腳本文件，選取部分命令如下：

4 任務(wù)計(jì)劃設(shè)定

通過在任務(wù)計(jì)劃程序中設(shè)定執(zhí)行Windows nt腳本文件的計(jì)劃，便可在指定的時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行腳本文件內(nèi)所設(shè)定的維護(hù)命令。

4.1 任務(wù)計(jì)劃設(shè)定

在系統(tǒng)管理工具中可啟動(dòng)任務(wù)計(jì)劃程序，在任務(wù)計(jì)劃程序庫中可創(chuàng)建所需要定期執(zhí)行的維護(hù)計(jì)劃工作，其中最主要的是觸發(fā)器和操作的設(shè)定。

在觸發(fā)器選項(xiàng)卡中，可以設(shè)定任務(wù)計(jì)劃執(zhí)行的頻次、間隔、開始時(shí)間等內(nèi)容。以日備份計(jì)劃為例，其觸發(fā)器設(shè)定為每天凌晨1點(diǎn)執(zhí)行，且每隔一天執(zhí)行一次。觸發(fā)器設(shè)置如下圖2所示。

通過對(duì)觸發(fā)器及操作選項(xiàng)卡的設(shè)定，任務(wù)計(jì)劃程序便會(huì)按照設(shè)定的計(jì)劃，每天凌晨1點(diǎn)啟動(dòng)日備份腳本文件，自動(dòng)完成每日數(shù)據(jù)備份的維護(hù)工作。

4.2 各任務(wù)計(jì)劃觸發(fā)器的設(shè)定

根據(jù)模擬機(jī)常規(guī)維護(hù)工作需求及各工作特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)日備份、數(shù)據(jù)周備份、工作站重啟、磁盤碎片整理、數(shù)據(jù)下裝均設(shè)置了任務(wù)計(jì)劃，每個(gè)任務(wù)均是根據(jù)各自的執(zhí)行要求和相關(guān)數(shù)據(jù)特點(diǎn)設(shè)定的觸發(fā)器，各任務(wù)計(jì)劃觸發(fā)器設(shè)定情況如下表1所示。

5 結(jié)語

在未增加任何投入、未安裝任何新軟件的情況下，通過使用Windows系統(tǒng)自帶的Windows nt腳本文件和任務(wù)計(jì)劃程序等工具，有效利用模擬機(jī)空閑時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了模擬機(jī)常規(guī)維護(hù)工作定期自動(dòng)化開展的功能，即保障了相關(guān)維護(hù)工作能夠按時(shí)開展，又節(jié)省了人力和時(shí)間成本的投入，進(jìn)一步提升了模擬機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡顯崗，孫憲. 某核電站全范圍模擬機(jī)數(shù)據(jù)備份方案分析和應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工作，2016（12）：54-56.

【通聯(lián)編輯：聞翔軍】