淺談民航弱電系統(tǒng)災(zāi)備方案

摘要：近幾年，無(wú)論是機(jī)場(chǎng)還是空域隨著航班量的增加愈來(lái)愈繁忙，而對(duì)國(guó)內(nèi)外民用航空飛行安全保障能力的要求也更加具體化，本文簡(jiǎn)要分析民航弱電系統(tǒng)的具體災(zāi)備方案。

關(guān)鍵詞：民航；弱電系統(tǒng)；災(zāi)備方案

1 災(zāi)備環(huán)境建設(shè)意義

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，像IBM的HACMP高可用集群多處理技術(shù)，容錯(cuò)服務(wù)器等可以在局域網(wǎng)范圍內(nèi)解決大部分的硬件和軟件引起的系統(tǒng)不可用問(wèn)題，但是由地震、洪水、火災(zāi)、戰(zhàn)爭(zhēng)等天災(zāi)人禍或由于軟硬件故障而使生產(chǎn)環(huán)境整體無(wú)法正常工作等情況所造成的損失依然可以輕而易舉地摧毀機(jī)場(chǎng)的IT系統(tǒng)。所以，建立災(zāi)備環(huán)境便成了機(jī)場(chǎng)必然的選擇。為了能在生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生故障后，災(zāi)備環(huán)境能快速上線(xiàn)運(yùn)行，支持機(jī)場(chǎng)正常進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，需要①主機(jī)：操作系統(tǒng)運(yùn)行正常，業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署正常，能迅速啟用業(yè)務(wù)系統(tǒng)。②業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：通過(guò)存儲(chǔ)災(zāi)備技術(shù)實(shí)時(shí)將生產(chǎn)環(huán)境的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到災(zāi)備環(huán)境的存儲(chǔ)系統(tǒng)。③網(wǎng)絡(luò)：能透明地為用戶(hù)提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)。達(dá)到以上三點(diǎn)，那么，災(zāi)備環(huán)境可以在生產(chǎn)環(huán)境故障后迅速上線(xiàn)，并且不丟失數(shù)據(jù)。

2 民航弱電系統(tǒng)災(zāi)備方案

2.1 數(shù)據(jù)災(zāi)備

通常說(shuō)來(lái)，對(duì)于災(zāi)難恢復(fù)方案建議用戶(hù)建立兩個(gè)應(yīng)用環(huán)境，生產(chǎn)環(huán)境和災(zāi)備環(huán)境。正常情況下，應(yīng)用運(yùn)行在生產(chǎn)環(huán)境的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)也存放在生產(chǎn)環(huán)境的存儲(chǔ)系統(tǒng)中。當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境由于斷電，火災(zāi)甚至地震等災(zāi)難無(wú)法工作時(shí)，則立即采取一系列相關(guān)措施，將網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用切換至災(zāi)備環(huán)境，并且利用災(zāi)備環(huán)境計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重新啟動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的磁帶備份方式一般采取定點(diǎn)備份，而當(dāng)系統(tǒng)崩潰時(shí)。距最近一次備份時(shí)間之間的數(shù)據(jù)將全部丟失，無(wú)法恢復(fù)。而且磁盤(pán)備份恢復(fù)時(shí)間比較長(zhǎng)。由于速度慢，缺乏實(shí)時(shí)性，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)恢復(fù)及數(shù)據(jù)庫(kù)連續(xù)性，實(shí)時(shí)性的要求。

而現(xiàn)在流行的災(zāi)難恢復(fù)方案主要是采用實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)備份的方式。它的主要原理是通過(guò)通信線(xiàn)路，實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)環(huán)境更新數(shù)據(jù)拷貝至災(zāi)備環(huán)境存儲(chǔ)系統(tǒng)中，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)一致性。當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境無(wú)法工作時(shí)，備份中心可以立即接管業(yè)務(wù)，并且確保數(shù)據(jù)的最大完整性。

2.2 應(yīng)用災(zāi)備

災(zāi)備環(huán)境中的主機(jī)，處于“就緒”狀態(tài)，操作系統(tǒng)運(yùn)行正常，應(yīng)用軟件與生產(chǎn)環(huán)境保持一致性。一旦生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生災(zāi)難性故障，災(zāi)備環(huán)境中的主機(jī)，啟動(dòng)應(yīng)用程序，就能快速上線(xiàn)，為機(jī)場(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供信息系統(tǒng)的支撐。應(yīng)用切換是指生產(chǎn)環(huán)境由于發(fā)生災(zāi)難而癱瘓時(shí)，可由災(zāi)備環(huán)境的備用服務(wù)器提供業(yè)務(wù)接管，確保業(yè)務(wù)運(yùn)行的高連續(xù)性。

2.2.1 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用切換的前提條件

數(shù)據(jù)已經(jīng)從生產(chǎn)環(huán)境同步到災(zāi)備環(huán)境；災(zāi)備環(huán)境配置與生產(chǎn)環(huán)境對(duì)應(yīng)的應(yīng)用軟件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和中間件服務(wù)器等，且運(yùn)行正常；災(zāi)備環(huán)境網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常或能夠?qū)崿F(xiàn)正常切換。

2.2.2 應(yīng)用切換技術(shù)

（1）雙活數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制容災(zāi)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)中心和災(zāi)備環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)雙活，即災(zāi)備環(huán)境的備份數(shù)據(jù)庫(kù)也處于Open狀態(tài)，客戶(hù)端可對(duì)災(zāi)備數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行只讀訪(fǎng)問(wèn)。生產(chǎn)環(huán)境和災(zāi)備環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)保持雙活，可提高災(zāi)備環(huán)境的資源利用率，分擔(dān)生產(chǎn)環(huán)境的業(yè)務(wù)負(fù)擔(dān)，在發(fā)生災(zāi)難時(shí)，自然也可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和業(yè)務(wù)的接管。

這種方式的缺點(diǎn)之一是只適合于特定的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，不適合文件系統(tǒng)等應(yīng)用，有一定的局限性。

（2）遠(yuǎn)程集群技術(shù)

遠(yuǎn)程集群是指通過(guò)在生產(chǎn)中心和災(zāi)備環(huán)境的應(yīng)用服務(wù)器上安裝遠(yuǎn)程集群軟件（例如Veritas Storage Foundation中的GCO組件），實(shí)現(xiàn)跨廣域的多服務(wù)器狀態(tài)的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的自動(dòng)切換。

這種方式的主要弊端在于，多種潛在因素（例如集群服務(wù)器心跳線(xiàn)中斷、網(wǎng)絡(luò)短時(shí)間中斷、應(yīng)用服務(wù)器響應(yīng)不及時(shí)等）容易導(dǎo)致在生產(chǎn)中心實(shí)際運(yùn)行正常情況下進(jìn)行誤切換，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)高。我們知道，災(zāi)備環(huán)境的應(yīng)用接管是一個(gè)管理和決策的過(guò)程，需要人為參與，無(wú)法完全交給機(jī)器和軟件來(lái)替代完成的。

其次，對(duì)于存在多應(yīng)用情況下，采用自動(dòng)切換，可能導(dǎo)致部分應(yīng)用出現(xiàn)故障時(shí)切換，由災(zāi)備環(huán)境接管，而其它應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行正常，沒(méi)有切換，最終產(chǎn)生兩個(gè)數(shù)據(jù)中心同時(shí)運(yùn)行，造成數(shù)據(jù)混亂。

另外，需要注意的是，即使實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用服務(wù)器（或者數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器）的自動(dòng)切換，也并不等同于應(yīng)用的自動(dòng)切換。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)應(yīng)用由應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成，前者提供前端客戶(hù)端的直接讀寫(xiě)請(qǐng)求，并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行真實(shí)的讀寫(xiě)操作，應(yīng)用服務(wù)器本身并不進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作，而數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器才是真正和存儲(chǔ)系統(tǒng)打交道的服務(wù)器。采用集群技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的自動(dòng)切換，但是應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間往往存在著依賴(lài)關(guān)系，它們之間連接關(guān)系的建立，一般無(wú)法自動(dòng)完成，因此也無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的應(yīng)用自動(dòng)切換。

（3）手動(dòng)切換方式

手動(dòng)切換方式實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，總體成本低，適用范圍廣，而且較可靠。采用這種方式時(shí)，災(zāi)備環(huán)境部署與生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，安裝相應(yīng)軟件。在正常情況下，災(zāi)備環(huán)境服務(wù)器可選擇不運(yùn)行或者處于就緒狀態(tài)但對(duì)外不可訪(fǎng)問(wèn)；發(fā)生災(zāi)難時(shí)，可在人為決策后，將災(zāi)備環(huán)境服務(wù)器啟動(dòng)或恢復(fù)對(duì)外訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速切換。

通過(guò)對(duì)以上應(yīng)用切換技術(shù)的分析，建議首選手動(dòng)切換方式，針對(duì)個(gè)別核心數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，也可選擇數(shù)據(jù)庫(kù)雙活技術(shù)，提高災(zāi)備環(huán)境的利用率。

3 容災(zāi)系統(tǒng)的管理

3.1 組織機(jī)構(gòu)

容災(zāi)備份系統(tǒng)需要由專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)（指定現(xiàn)有相關(guān)部門(mén)或者設(shè)立新機(jī)構(gòu)）負(fù)責(zé)日常的管理、維護(hù)、以及災(zāi)難發(fā)生后的系統(tǒng)恢復(fù)等工作。該機(jī)構(gòu)的主要職責(zé)、職能主要包括：

（1）備份系統(tǒng)的日常維護(hù)工作，確保當(dāng)前備份系統(tǒng)是正常、有效的、以及數(shù)據(jù)備份的完整性、一致性；

（2）測(cè)試及研究工作。測(cè)試工作包括對(duì)當(dāng)前備份系統(tǒng)、備份數(shù)據(jù)有效性、可用性的測(cè)試、以及對(duì)應(yīng)用軟件的升級(jí)測(cè)試等；研究與容災(zāi)備份相關(guān)的技術(shù)方案優(yōu)化以及相關(guān)制度、規(guī)程的完善；

（3）日常管理、協(xié)調(diào)職能。負(fù)責(zé)本部門(mén)的日常管理工作，并負(fù)責(zé)與主用中心、以及相關(guān)方面的協(xié)調(diào)工作；

（4）災(zāi)難發(fā)生后的系統(tǒng)恢復(fù)以及生產(chǎn)組織職能。

3.2 管理制度和操作規(guī)程

容災(zāi)備份系統(tǒng)的管理、維護(hù)、系統(tǒng)恢復(fù)、生產(chǎn)組織等需要完善的管理制度和嚴(yán)密的操作規(guī)程予以約束、規(guī)范，以確保備份系統(tǒng)的可用性和生產(chǎn)恢復(fù)的有效性。

在建設(shè)容災(zāi)備份系統(tǒng)的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合自身情況建立并不斷完善相關(guān)的管理制度、操作規(guī)程，其中包括：容災(zāi)備份工作的領(lǐng)導(dǎo)與組織分工；容災(zāi)備份中心機(jī)構(gòu)的職能、職責(zé)；人員崗位責(zé)任制度；日常維護(hù)管理制度和操作規(guī)程；測(cè)試管理制度；（包括備份系統(tǒng)有效性測(cè)試、應(yīng)用軟件升級(jí)測(cè)試等）災(zāi)難/故障的監(jiān)測(cè)與分析、報(bào)告制度、以及審批流程規(guī)定；系統(tǒng)恢復(fù)/切換的操作流程和規(guī)范；備份系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行后的生產(chǎn)組織制度；（其中應(yīng)包含數(shù)據(jù)的安全與備份）主用系統(tǒng)重新恢復(fù)工作的管理與組織制度。

3.3 災(zāi)難的預(yù)防

系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化，在不斷提升系統(tǒng)自身安全可靠性的同時(shí)，使系統(tǒng)和數(shù)據(jù)備份的實(shí)施、管理、操作更簡(jiǎn)便、運(yùn)行更可靠；容災(zāi)備份策略和技術(shù)方案的不斷完善，不斷提高備份數(shù)據(jù)的一致性、完整性，縮短系統(tǒng)運(yùn)行中斷的時(shí)間；相關(guān)管理制度、操作流程和規(guī)程的不斷完善、改進(jìn)；努力減少系統(tǒng)的安全隱患；可能也包括備份系統(tǒng)機(jī)房地點(diǎn)的合理選擇等。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，維護(hù)民航弱電系統(tǒng)的安全性、完整性及可用性是民航各部門(mén)的職責(zé)，民航管理部門(mén)必然認(rèn)真做好災(zāi)備系統(tǒng)建設(shè)工作，以備不測(cè)之需。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李穎，1984，男，漢族，四川，本科，助理工程師，研究方向：民航軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)試。

（作者單位：民航成都信息技術(shù)有限公司）