寧夏國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)CTS2.0單機(jī)版建設(shè)與實(shí)現(xiàn)

姜娜娜，王 凡，崔 巍，陳增境

(中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏750002)

0 引言

部署國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)CTS2.0省級單機(jī)版的目的是當(dāng)省級CTS2.0業(yè)務(wù)集群整體出現(xiàn)重大故障且短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)時(shí)，由省級CTS2.0單機(jī)版承擔(dān)核心數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)，保障核心業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)CTS2.0省級單機(jī)版支持全部業(yè)務(wù)的切換以及單獨(dú)文件傳輸、消息傳輸和雷達(dá)流傳輸業(yè)務(wù)切換，切換操作采用負(fù)載均衡虛擬服務(wù)IP組地址切換實(shí)現(xiàn)。

1 系統(tǒng)建設(shè)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

寧夏國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)CTS2.0單機(jī)版位于省級寬帶網(wǎng)區(qū)，由兩臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成AB機(jī)形式，通過主備兩臺(tái)負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)處理的負(fù)載分擔(dān)。

1.2 建設(shè)部署

單機(jī)版服務(wù)器具有512 GB內(nèi)存及千兆網(wǎng)卡，操作系統(tǒng)采用SUSE Linux Enterprise Server 11 SP4；單機(jī)版相較于集群版無需掛載磁盤陣列而只使用本地磁盤代替磁盤陣列，即只在本地掛載data、beyc、mosdb 3個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)，具體劃分方案如表1所示。

表1 單機(jī)版磁盤劃分方案

單機(jī)版不需要安裝集群軟件，應(yīng)用軟件的啟停均通過手動(dòng)方式啟動(dòng)腳本[1]。單機(jī)版包含寧夏省級CTS2.0業(yè)務(wù)集群全部應(yīng)用，由AB機(jī)分擔(dān)，AB機(jī)均部署全部的應(yīng)用，但應(yīng)用在AB機(jī)時(shí)需分別啟動(dòng)。

在root用戶下分別在AB機(jī)解壓安裝包，執(zhí)行安裝腳本。安裝完成后為保證業(yè)務(wù)的一致性，還需要在單機(jī)版同步業(yè)務(wù)集群FTP賬戶配置、質(zhì)控程序(qc0txt、qc0bufr、qc0bufrupar)、雷達(dá)流配置、業(yè)務(wù)入口目錄、業(yè)務(wù)收發(fā)策略(SchedulerData.xml、cts0.db、cts_new.db)、數(shù)據(jù)庫配置(表結(jié)構(gòu)、事件和存儲(chǔ)過程)和日志網(wǎng)關(guān)配置等相關(guān)信息。應(yīng)用部署完成后按照應(yīng)用清單的順序分別在2臺(tái)服務(wù)器啟動(dòng)相應(yīng)應(yīng)用進(jìn)程并進(jìn)行檢查。

因?yàn)閷幭牟捎弥鱾鋬膳_(tái)負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)處理的負(fù)載分擔(dān)，因此還需要提前進(jìn)行消息應(yīng)急傳輸，雷達(dá)流應(yīng)急傳輸和文件應(yīng)急傳輸負(fù)載均衡配置，從而實(shí)現(xiàn)通過負(fù)載均衡虛擬服務(wù)IP組地址切換方式，由CTS省級單機(jī)版快速接管業(yè)務(wù)。

2 數(shù)據(jù)接入測試

數(shù)據(jù)接入測試是對當(dāng)前傳輸業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)文件傳輸、BUFR標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)傳輸、雷達(dá)數(shù)據(jù)流傳輸3種業(yè)務(wù)傳輸分別測試，即文件傳輸、消息傳輸和流傳輸測試[2]。

2.1 文件傳輸測試

在進(jìn)行測試前首先檢查FTP服務(wù)與用戶、分發(fā)主機(jī)、分發(fā)用戶、收發(fā)策略和收發(fā)進(jìn)程等配置是否正確，然后從業(yè)務(wù)集群上手工拷貝一些數(shù)據(jù)到單機(jī)版上進(jìn)行測試，觀察單機(jī)版的收集、處理、分發(fā)是否正常。

以區(qū)域站打包文件為例，將固定時(shí)次的數(shù)據(jù)文件手動(dòng)拷入A機(jī)的接入目錄，查詢收集日志、處理日志和發(fā)送日志均有該類資料的處理信息且在本地收集歸檔目錄下有歸檔數(shù)據(jù)文件，查看RMQ調(diào)度隊(duì)列無積壓，且向下游發(fā)送DPC和TLQ消息，向MCP和天鏡發(fā)送DI，單機(jī)版監(jiān)控頁面中該類資料正常接收，這樣就實(shí)現(xiàn)了文件傳輸數(shù)據(jù)接入測試。

2.2 消息傳輸測試

首先確認(rèn)消息傳輸服務(wù)正常工作，然后通過MsgTransferClient軟件(Windows版)生成消息發(fā)送到單機(jī)版測試消息傳輸功能。以國家站小時(shí)BUFR標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件為例，手動(dòng)拷貝單個(gè)時(shí)次BUFR文件放至程序入口目錄，檢查軟件成功生成消息并推送給單機(jī)版消息服務(wù)器，查看單機(jī)版歸檔目錄生成原始BUFR文件和質(zhì)控后BUFR文件，消息處理日志和消息質(zhì)控處理日志均有該類資料的處理信息，RMQ傳輸隊(duì)列和RMQ服務(wù)隊(duì)列均有消息[3]，查看單機(jī)版監(jiān)控頁面該類資料正常接收，如此就實(shí)現(xiàn)了消息傳輸數(shù)據(jù)接入測試。

2.3 流傳輸測試

首先確認(rèn)流傳輸服務(wù)正常，在業(yè)務(wù)集群雷達(dá)數(shù)據(jù)流收發(fā)配置管理界面的“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)表設(shè)置”選項(xiàng)中增加單機(jī)版流傳輸服務(wù)器地址[4]，在“雷達(dá)站點(diǎn)表設(shè)置”選項(xiàng)中選擇某一個(gè)雷達(dá)站增加單機(jī)版雷達(dá)站流傳輸轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)配置，完成流傳輸從CTS2.0向單機(jī)版轉(zhuǎn)發(fā)的步驟。修改單機(jī)版雷達(dá)流收發(fā)配置管理的相關(guān)配置信息，接收CTS2.0傳輸?shù)睦走_(dá)數(shù)據(jù)。通過查看單機(jī)版雷達(dá)流緩存路徑、數(shù)據(jù)歸檔目錄和雷達(dá)流日志檢驗(yàn)流傳輸數(shù)據(jù)接入測試正常。

3 業(yè)務(wù)切換演練

業(yè)務(wù)集群與單機(jī)版之間進(jìn)行切換的流程較為復(fù)雜，因此采用人工切換的方式，通過固化操作步驟形成切換方案。

3.1 文件傳輸切換

3.1.1 業(yè)務(wù)集群切換單機(jī)版

切換前確認(rèn)單機(jī)版A機(jī)上FTP服務(wù)和文件傳輸應(yīng)用都正常，然后停止CTS2.0業(yè)務(wù)集群向MCP推送DI并啟動(dòng)單機(jī)版向MCP推送DI進(jìn)程，停業(yè)業(yè)務(wù)集群的FTP服務(wù)，登錄負(fù)載均衡管理頁面，在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)池中禁用業(yè)務(wù)集群地址，啟用單機(jī)版節(jié)點(diǎn)地址，即完成虛擬服務(wù)地址指向單機(jī)版的操作，注意刪除相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)池監(jiān)視器，最后檢查確認(rèn)切到單機(jī)版后的運(yùn)行狀態(tài)情況即確認(rèn)虛擬地址FTP服務(wù)、數(shù)據(jù)收發(fā)情況、資料傳輸監(jiān)視情況、共享入庫情況均正常則完成業(yè)務(wù)切換。

3.1.2 業(yè)務(wù)回退

啟動(dòng)業(yè)務(wù)集群FTP服務(wù)，root用戶停業(yè)單機(jī)版A機(jī)的FTP服務(wù)，登陸負(fù)載均衡管理頁面禁用單機(jī)版地址，啟用業(yè)務(wù)集群地址，添加相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)池監(jiān)視器即完成虛擬服務(wù)地址切換到業(yè)務(wù)集群的操作。最后檢查確認(rèn)虛擬地址FTP服務(wù)、數(shù)據(jù)收發(fā)情況、資料傳輸監(jiān)視情況、共享入庫情況均正常則完成業(yè)務(wù)回退。

3.2 消息傳輸切換

3.2.1 業(yè)務(wù)集群切換單機(jī)版

切換前確認(rèn)單機(jī)版A機(jī)上消息傳輸應(yīng)用正常；停止業(yè)務(wù)集群的消息傳輸應(yīng)用，登錄負(fù)載均衡管理頁面，在IP組中修改消息傳輸 IP 組的地址即完成虛擬服務(wù)地址指向單機(jī)版節(jié)點(diǎn)的操作；重啟DPC、MDOS消息解碼入庫程序，檢查負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)池狀態(tài)和單機(jī)版節(jié)點(diǎn)并發(fā)連接數(shù)、歸檔目錄、RMQ 傳輸隊(duì)列和RMQ服務(wù)隊(duì)列、資料傳輸監(jiān)視情況、共享入庫情況均正常則完成業(yè)務(wù)切換。

3.2.2 業(yè)務(wù)回退

使用CTS用戶停止單機(jī)版A機(jī)的消息傳輸應(yīng)用；登陸負(fù)載均衡管理頁面修改消息傳輸IP組地址，啟動(dòng)業(yè)務(wù)集群的消息傳輸應(yīng)用，重啟DPC、MDOS消息解碼入庫程序，檢查業(yè)務(wù)集群的運(yùn)行狀態(tài)、歸檔目錄、RMQ傳輸隊(duì)列、RMQ服務(wù)隊(duì)列、資料傳輸監(jiān)視情況、共享入庫情況均正常則完成業(yè)務(wù)回退。

3.3 流傳輸切換

3.3.1 業(yè)務(wù)集群切換單機(jī)版

切換前確認(rèn)單機(jī)版A機(jī)上流傳輸應(yīng)用正常，停止業(yè)務(wù)集群的流傳傳輸應(yīng)用，登錄負(fù)載均衡管理頁面，在IP組修改數(shù)據(jù)流傳輸IP組地址，同步業(yè)務(wù)集群緩存數(shù)據(jù)至對應(yīng)的單機(jī)版緩存目錄下；檢查單機(jī)版主頁雷達(dá)流連接情況、緩存路徑下數(shù)據(jù)接收情況、歸檔目錄和資料入庫情況正常則完成業(yè)務(wù)切換。

3.3.2 業(yè)務(wù)回退

使用CTS用戶停止單機(jī)版A機(jī)的雷達(dá)流傳輸應(yīng)用，登錄負(fù)載均衡管理頁面修改數(shù)據(jù)流傳輸IP組的地址，啟動(dòng)業(yè)務(wù)集群的流傳輸應(yīng)用，檢查切換到業(yè)務(wù)集群后的運(yùn)行狀態(tài)正常則完成業(yè)務(wù)回退。

4 結(jié)束語

國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)寧夏省級系統(tǒng)是該區(qū)氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵臉I(yè)務(wù)系統(tǒng)，承擔(dān)全區(qū)各類信息數(shù)據(jù)上傳中國氣象局，以及分發(fā)至CIMISS寧夏省級系統(tǒng)的職能，經(jīng)過系統(tǒng)單機(jī)版軟硬件安裝部署、網(wǎng)絡(luò)安全策略調(diào)整、核心業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)等方面建設(shè)，為應(yīng)急情況下氣象信息數(shù)據(jù)的傳輸提供了有效的備份手段，提高了氣象數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)水平。