民航自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)雙機原理及切換方法探析

一、自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)基本配置

民航自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)由處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和管理系統(tǒng)組成。

一類轉(zhuǎn)報節(jié)點配置有：主備兩套完全獨立的自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)，主備轉(zhuǎn)報系統(tǒng)應(yīng)具備相同配置的處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，主備轉(zhuǎn)報系統(tǒng)路由表滿足自動同步和快速切換要求。具備GPS時鐘信號接收能力。處理能力要求轉(zhuǎn)報路由表容量不小于5000條記錄；滿足AFTN、SITA和AIDC電報格式要求。通信系統(tǒng)要求內(nèi)部交換網(wǎng)絡(luò)滿足與處理系統(tǒng)、同異步接口設(shè)備冗余連接，至少提供2個同步接口。異步接口至少96路。以太網(wǎng)接口要求提供標準以太網(wǎng)端口，滿足32路IP用戶的接入。管理系統(tǒng)要求至少配置三臺管理終端。

二、自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)主機與備機的雙機工作原理：

1、硬件連接：主備機之間通過串口和網(wǎng)口心跳線連接，參考點位于交換機上，串口傳遞狀態(tài)及切換信息，網(wǎng)口傳送報文。

2、軟件配置：1）配置串口、通信速率；2）配置本機、對等機IP；3）配置參考點，若前臺管理終為參考點，需要安裝簡單TCP＼IP服務(wù)，一般將雙網(wǎng)的交換機IP設(shè)為參考點IP；4）配置雙機資料、同步的FTP用戶名及密碼等配置信息。

啟動時：在系統(tǒng)支持雙機情況下，首先啟動的是dmhs_afs雙機管理進程，讀取配置文件dmhs_set.conf后確定身份后自動去啟動其它進程。如果雙機進程未能正常啟動，其它進程也不可能啟動。

3、雙機身份確認：

1）afs啟動時，雙機為中間態(tài)。2）向串口發(fā)送心跳詢問包，確認串口狀態(tài)；向?qū)Φ葯C發(fā)UDP包，確認對等機狀態(tài)；向參考點（ECHO）發(fā)送UDP包，確認網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。3）詢問時間最多是8秒。4）如果對等機無回應(yīng)串口和UDP心跳，認為自己是主機；如果對等機回應(yīng)串口和UDP心跳，認為自己是備機。 5）確認身份后，根據(jù)主備機身份啟動相關(guān)應(yīng)用進程。

三、自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)主備機之間同步機制

1、雙機同步是系統(tǒng)雙機之間數(shù)據(jù)的一致性的重要保證。按同步類型劃分：有時間同步和數(shù)據(jù)同步，數(shù)據(jù)同步包括基本信息同步、報文同步。按同步時間劃分：有啟動時同步和運行時同步。

2、啟動時同步：

備機啟動時不加載基本資料及待發(fā)報文，通過串口發(fā)同步請求，請求同步時間、請求基本表、請求同步報文（包含待發(fā)、接收、已發(fā)），發(fā)送本機最后運行時間。主機接收備機請求后，發(fā)送主機時間，把共享內(nèi)存的基本表通過直連網(wǎng)線傳到備機，當天的報文FTP到備機。備機接收到主機回應(yīng)后，如果本機時間與對等端時間差30秒則同步時間，加載主機同步的基本表和待發(fā)報文到共享內(nèi)存，由數(shù)據(jù)庫進程寫庫。

3、運行時同步：

備機基本資料加載完成后才能完成同步。主機基本資料及報文等共享內(nèi)存有變化時，實時發(fā)送給備機。（發(fā)送信息中包含變化數(shù)據(jù)所在的位置）。備機接收到信息后，更正共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)，同時更改文件中的記錄；備機如產(chǎn)生告警信息，會由相應(yīng)進程將信息放入共享內(nèi)存，備機afs發(fā)現(xiàn)共享內(nèi)存中該信息后，發(fā)送給主機進行處理。

四、雙機切換原理

雙機切換是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要功能之一；主備機之間通過COM 口和網(wǎng)絡(luò)參考點來判斷對方的工作狀態(tài)。雙機切換分為主機主動請求切換和備機主動接管；備機啟動時不能做切換，因為共享內(nèi)存為空，備機啟動120秒后才能切換；主機轉(zhuǎn)為備機時，會停掉同步、異步和IP的配置進程；備機轉(zhuǎn)為主機時，會啟動同步、IP和異步的配置進程。

1、主機主動請求切換：當主機接收不到任何電報信息時，會向參考點發(fā)送詢問；如果找不到參考點會通過串口向備機發(fā)送命令詢問；備機會找參考點，如果備機找到參考點，備機會回復可以接管，切換；如果沒有，保持原狀。

2、備機主動接管：備機和主機之間通過COM和UDP隨時交換狀態(tài)，當備機長時間未收到主機信息時（現(xiàn)定為超過10秒），同時備機網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常（參考點）則認為主機故障，備機主動接管為主機。

3、觸發(fā)備機主動接管情況有：1）主機dmhs-afs進程異常無響應(yīng)；2）主機死機；3）停止主機上的DMHS系統(tǒng)軟件。

五、雙機切換操作

1、執(zhí)行雙機切換操作：

執(zhí)行雙機切換可在管理終端或dmhs_mng上操作。主機通過UDP和COM每隔3秒向備機發(fā)送切換請求，備機會找參考點，如果備機找到參考點，備機會回復可以接管，切換。

2、具體步驟：在自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)監(jiān)視與維護工具菜單中選擇M雙機軟件的管理，執(zhí)行雙機切換，并輸入切換密碼確認。

六、自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)雙主機故障排除方法

在雙機切換過程中常見的故障為自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)出現(xiàn)雙主機，根據(jù)下列方法排除故障，保障系統(tǒng)運行正常。

登錄MNG界面查看右上角狀態(tài)：1、查看顯示是雙機主機，還是單機主機；2、檢查雙機進程是否有異常；3、進入“雙機軟件管理”選項；4、進入“雙機狀態(tài)”選項；5、雙機主機顯示對等機 網(wǎng)絡(luò)COM都為“√”號，單機主機對等機和COM都為“×”號，網(wǎng)路為“√”號；6、進入“雙機配置”仔細檢查，如有錯誤進行修改；7、DOWN掉雙機主機的服務(wù)，重啟afs進程；8、檢查雙機狀態(tài)。

民航自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)雙機熱備運行是安全穩(wěn)定的重要保障，本文闡述的原理及運行機制在自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)維護中起著實際指導作用。在維護中本著安全有效及時的原則適時選擇雙機切換，快速解決運行產(chǎn)生的問題，為有效的排除故障方法；在今后工作中對此方法會繼續(xù)探討和應(yīng)用。

（作者單位：民航東北地區(qū)空中交通管理局）