EHCT在自動(dòng)化系統(tǒng)部署中的應(yīng)用淺析

韓驍宇

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，空中交通越來(lái)越繁忙，空中交通管制對(duì)于空管自動(dòng)化系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。同時(shí)對(duì)由于空中交通管制行業(yè)的發(fā)展，管制分組方式更加細(xì)化，系統(tǒng)中同時(shí)在線的席位更加復(fù)雜龐大。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)；在無(wú)人值守的條件下進(jìn)行系統(tǒng)部署將是未來(lái)發(fā)展的主要方向。本文將從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議配置、文件傳輸?shù)确矫鎸?duì)網(wǎng)絡(luò)部署系統(tǒng)進(jìn)行探究與分析，旨在能更加靈活多變的進(jìn)行自動(dòng)部署，以滿足日常工作與研究中的不同需要。

關(guān)鍵詞：空管自動(dòng)化；網(wǎng)絡(luò)部署；無(wú)人值守安裝

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，航空運(yùn)輸量呈幾何形式增長(zhǎng)。對(duì)于空中管制的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。管制方式也由從前的沙盤程序管制轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣走_(dá)數(shù)據(jù)條件下的監(jiān)視管制。作為監(jiān)視終端，向管制員實(shí)時(shí)顯示雷達(dá)目標(biāo)與計(jì)劃處理結(jié)果，并提供各種告警功能的自動(dòng)化系統(tǒng)也承擔(dān)著越來(lái)越多的運(yùn)行壓力，響應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)模也隨著功能與航班量的增長(zhǎng)而越發(fā)龐大與復(fù)雜。

1 空管自動(dòng)化組成

1.1 自動(dòng)化系統(tǒng)任務(wù)

空管自動(dòng)化系統(tǒng)屬于通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備中監(jiān)視類設(shè)備，監(jiān)視的任務(wù)是對(duì)航空器及其他目標(biāo)進(jìn)行可靠的探測(cè)，提供準(zhǔn)確的航空器及其他探測(cè)目標(biāo)的位置、狀態(tài)和告警信息。監(jiān)視類型設(shè)備包括信息探測(cè)系統(tǒng)、信息處理與信息顯示系統(tǒng)。

1.2 自動(dòng)化系統(tǒng)功能

自動(dòng)化系統(tǒng)可以獲取、收集、處理、集成、分配以及顯示多路監(jiān)視數(shù)據(jù)、飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)、地空數(shù)據(jù)鏈信息以及氣象和航空信息。完成飛行計(jì)劃處理及四維航跡計(jì)算。并提供用戶支持功能，通過(guò)飛行監(jiān)視及預(yù)測(cè)功能提供建議和警告。與相鄰管制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，與飛行器之間通過(guò)地空數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以及與內(nèi)部外部系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

1.3自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)模

以天津自動(dòng)化系統(tǒng)為例，系統(tǒng)包含至少一臺(tái)雷達(dá)數(shù)據(jù)前置處理服務(wù)器、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、傳輸服務(wù)器、記錄服務(wù)器、報(bào)文處理服務(wù)器、旁路處理服務(wù)器以及相應(yīng)的席位。

2 部署系統(tǒng)

2.1 EHCT工具

空管自動(dòng)化系統(tǒng)中包括多種不同類型的工作站，硬件與運(yùn)行軟件的功能各有不同，所需要的操作系統(tǒng)中的環(huán)境參數(shù)、驅(qū)動(dòng)等均不盡相同。所以安裝操作系統(tǒng)工作量異常繁重復(fù)雜。此時(shí)EHCT工具的強(qiáng)大功能就體現(xiàn)出來(lái)。EHCT是在線安裝操作系統(tǒng)的工具，在工作站全部聯(lián)網(wǎng)加電的情況下可以在線為完全空白的工作站安裝操作系統(tǒng)并正確配置環(huán)境變量、預(yù)裝驅(qū)動(dòng)、配置網(wǎng)絡(luò)，并為工作站署名以便后期軟件安裝。

2.2 EHCT安裝原理

EHCT通過(guò)相應(yīng)的配置為一個(gè)工作站安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)，之后該節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)已經(jīng)被配置過(guò)的節(jié)點(diǎn)，可以進(jìn)行接下來(lái)的服務(wù)安裝。該節(jié)點(diǎn)所用使用的配置文件通過(guò)HCS（硬件配置系統(tǒng)）提供的接口進(jìn)行傳輸。HCS屬于EHCT的一部分。而想要通過(guò)HCS進(jìn)行傳輸必須將配安裝節(jié)點(diǎn)的MAC地址在database中進(jìn)行配置。正確配置后即可通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡在服務(wù)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程安裝。EHCT工具通常安裝在DBM（數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)），當(dāng)需要重建DBM節(jié)點(diǎn)時(shí)則要將應(yīng)急EHCT工具安裝至其他節(jié)點(diǎn)上。

2.3 EHCT配置文件

配置文件作為決定工作站最終分類的重要依據(jù)，是EHCT在安裝操作系統(tǒng)時(shí)的模板。這些配置文件需要按需求進(jìn)行相應(yīng)的配置，保存在EHCT的database中。配置文件主要分為hcs（節(jié)點(diǎn)配置）文件、conf（傳輸配置）文件。hcs描述節(jié)點(diǎn)的配置，包括節(jié)點(diǎn)名、節(jié)點(diǎn)ID、該節(jié)點(diǎn)使用的machine-type和ntp文件，其中節(jié)點(diǎn)ID為該節(jié)點(diǎn)IP地址的最后一位。并且將席位名大寫與小寫進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射。同時(shí)明確節(jié)點(diǎn)名與MAC地址對(duì)應(yīng)關(guān)系，為配置文件傳輸提供網(wǎng)絡(luò)接口，并定義節(jié)點(diǎn)網(wǎng)卡網(wǎng)口的band及網(wǎng)口速率。在全網(wǎng)配置EHCT主備服務(wù)standby會(huì)同步，但不啟動(dòng)

3 支持服務(wù)

3.1 TFTP服務(wù)

從網(wǎng)絡(luò)安裝操作系統(tǒng)需要將操作系統(tǒng)及工具文件放置在當(dāng)做服務(wù)器的工作站上，并提供相應(yīng)的下載服務(wù)，在空管自動(dòng)化系統(tǒng)部署中使用的是TFTP（簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議）。

TFTP是基于UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，用于進(jìn)行小文件傳輸?shù)姆?wù)。其分為客戶端與服務(wù)端，傳輸時(shí)需要一個(gè)輔助連接來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸，所以TFTP服務(wù)需要監(jiān)聽(tīng)至少兩個(gè)端口，一個(gè)端口用來(lái)控制連接，一個(gè)端口用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。一般默認(rèn)使用UDP協(xié)議69號(hào)端口用來(lái)作為控制連接端口。初始連接時(shí)客戶端發(fā)出WRQ（請(qǐng)求寫入遠(yuǎn)程系統(tǒng)）或RRQ（請(qǐng)求讀取遠(yuǎn)程系統(tǒng)）創(chuàng)建連接時(shí)，通信雙方隨機(jī)選擇一個(gè)TID，每個(gè)包包括兩個(gè)TID，發(fā)送者ID和接收者ID。這些ID用于在UDP通信時(shí)選擇端口。連接建立后第一個(gè)數(shù)據(jù)包以序列號(hào)1從主機(jī)開(kāi)始發(fā)出。以后兩臺(tái)主機(jī)要保證已開(kāi)始時(shí)確定的TID進(jìn)行通信，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

3.2 Kickstart服務(wù)

Kickstart是為滿足自動(dòng)安裝操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，使用kickstart可以創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)答文件來(lái)自動(dòng)對(duì)操作系統(tǒng)安裝過(guò)程所需中大量的輸入進(jìn)行應(yīng)答而無(wú)需管理員在旁守候，配合TFTP服務(wù)便可以進(jìn)行在線自動(dòng)安裝操作系統(tǒng)。

為了執(zhí)行kickstart安裝，首先應(yīng)準(zhǔn)備kickstart文件。該文件可以通過(guò)修改現(xiàn)有的文件獲得，也可以通過(guò)圖形化工具進(jìn)行配置。將生成好的kickstart文件放在TFTP服務(wù)器的安裝樹中即可。在安裝過(guò)程中EHCT會(huì)根據(jù)自己的配置文件向kickstart輸入相應(yīng)的命令來(lái)引導(dǎo)kickstart完成特定的安裝動(dòng)作。

3.3 DHCP服務(wù)

在安裝開(kāi)始時(shí)EHCT通過(guò)HCS中的MAC地址來(lái)連接空白工作站的網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)連接傳輸。在進(jìn)行TFTP傳輸時(shí)則需要IP地址來(lái)進(jìn)行文件的下載。所以需要DHCP服務(wù)來(lái)提供IP地址的自動(dòng)分配。

DHCP即動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，該服務(wù)使用協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)上TCP/IP客戶終端提供所屬的配置信息，包括IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等。使用DHCP服務(wù)可以集中管理網(wǎng)絡(luò)中的IP地址，減少管理員的工作量；同時(shí)DHCP不會(huì)把同一個(gè)IP地址分配給不同的客戶端，有效減少了網(wǎng)絡(luò)中的沖突。

結(jié)語(yǔ)

隨著空中交通的發(fā)展，空中交通管制行業(yè)也在向更智能、更高效的方向邁進(jìn)。而空管自動(dòng)化系統(tǒng)作為目前唯一的監(jiān)視目標(biāo)輸出方式由最開(kāi)始的只有目標(biāo)顯示功能發(fā)展為集雷達(dá)融合糾錯(cuò)、目標(biāo)顯示、計(jì)劃信息顯示處理、告警等功能與一身的復(fù)雜系統(tǒng)。其中告警、各種計(jì)劃處理與目標(biāo)的跟蹤預(yù)測(cè)愈發(fā)呈現(xiàn)出智能化長(zhǎng)效化的特點(diǎn)。而在各個(gè)地區(qū)由于所處區(qū)域與自身發(fā)展定位的不同，對(duì)空管提出的需求也各不相同。深入了解空管自動(dòng)化系統(tǒng)部署方法為各個(gè)地區(qū)按照自己的特殊需求進(jìn)行靈活的配置就顯得尤為重要。可以為測(cè)試與運(yùn)行提供更高效的解決方案。為空管事業(yè)提供更為有力的支持

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