呼倫貝爾空管站氣象信息系統備份設計研究

王成昊

【摘? 要】隨著民航事業的迅猛發展，飛行量的不斷增加，民航氣象服務也迎來了巨大挑戰。氣象信息系統作為民航氣象服務的重要技術支撐，信息系統的穩定運行變得尤為重要。本文通過對呼倫貝爾空管站現行氣象信息系統進行分析，探討實現氣象信息系統服務器雙機并行備份，防止數據丟失的可行性方案。全面闡述信息系統硬件與軟件的設計架構，確保數據安全可靠，提高安全效率。

【關鍵詞】氣象信息系統;氣象服務;備份

Abstract：With the rapid development of civil aviation and the increasing number of flights， civil aviation weather service also face great challenges. As an important technical support of the civil aviation weather service， the stable operation of the information system has become particularly important. By analyzing the weather information system of Hulunbuir air traffic control station， This article introduces the feasibility scheme of service information system server backup to prevent data loss.

Keywords： weather information system; weather service; backup

引言

氣象信息系統主要包括通信子系統、氣象數據庫子系統、氣象預報應用平臺和氣象服務應用四個部分。整個系統以AFTN網絡（民航固定電信網）、AWOS資料（自動觀測資料）、衛星資料、雷達資料和數值預報產品等多種資料作為數據源，從中獲取和采集相關的氣象數據。通信子系統負責從各航站或各種數據源獲取各種相關的氣象數據，將數據進行分類、解析和處理后，按規則存儲在數據庫子系統中。氣象預報應用平臺是從數據庫中提取相關數據，以圖形方式展現給氣象預報人員，為航空氣象預報提供服務。最終，氣象服務應用平臺從數據庫中提取相關產品，以C/S（客戶機/服務器）和B/S（瀏覽器/服務器）的方式向各種用戶提供航空氣象服務。

1.現狀分析

目前，呼倫貝爾空管站氣象信息系統配備一臺通信機服務器、兩臺數據庫服務器、一臺監控系統服務器、以及各個發報終端等。從現行結構來看，系統內除數據庫子系統和oracle系統數據庫實行雙機備份外，通信子系統未進行熱機備份，存在單點故障隱患。雖然已經實現了通信系統的備份，但該備機也是在冷備份的條件下運行，并未實現真實意義上的雙機運行。一旦工作的通信機服務器發生故障，其繁瑣的備機切換步驟在效率上以及數據的完整性上直接影響著業務運行。所以，為保持系統參數、配置文件與運行通信機的一致性，對通信子系統的雙機并行備份是十分必要的。現行信息系統邏輯結構如圖1所示。

2.系統設計

2.1硬件設計

本系統新增部分硬件結構簡單，對設備的硬件要求不高，在保持現有信息系統拓撲結構不變的情況下，增加一臺通信機服務器與系統交換機相連即可滿足方案需求。同時為了滿足通信系統雙路運行的要求，還需要串口服務器與系統交換機相連。硬件及網絡結構如圖2所示。

2.2軟件設計

本系統軟件主要實現的功能是當通信機故障后，AFTN線路和MQ線路的報文資料、所需同步的產品資料、AWOS資料是如何分發至數據庫子系統以及如何實現本場需要與地區中心進行資料交換的報文和產品進行實時上傳。具體設計包括以下幾個方面：

（1）AFTN線路資料和AWOS資料處理

當備份系統接收并行異步線路的AFTN報文資料和AWOS資料時，首先對公報進行檢測和拆分以及對自動觀測資料進行格式化轉換，最后將處理后的資料存儲至該系統的數據庫內。同時在通信機發生故障后，自動接管本場自觀數據與地區中心資料交換的任務，并向數據庫系統分發數據，保證數據庫內資料的完整。

（2）MQ線路報文資料和產品資料接處理

備份系統實時通過文件傳輸協議的方式將地區中心通過MQ線路下發的報文資料進行同步。為不影響信息系統主業務的正常數據交換，地區中心交換服務器在發送報文資料前，在本地temp目錄下保留對各空管站的發送留底，當空管站通信機發送故障、MQ通信線路異常或長時間未收到地區中心下發報文資料后，備用通信機可以通過文件傳輸協議的方式從地區中心交換服務器直接提取未收到的報文資料。產品資料也是如此，在通信主系統故障后，自動將所同步的產品資料分發至$HOME/data接口目錄中，供數據庫入庫進程讀取并處理。同時將需要與地區中心進行數據交換的本場資料，如自動觀測資料和雷達資料通過文件傳輸協議的方式上傳至地區中心通信系統receive目錄下。

（3）對外服務系統

該系統是默認以并行備份服務器內的數據庫作為數據基礎，提供報文檢索、資料調取、飛行文件等，為管制員、航空公司和其他用戶提供最小化需求的氣象信息服務。并連接多個數據源，實現自動切換無需技術人員進行操作。

（4）應急業務切換

該系統是通過業務檢測模塊實時監測通信子系統主機的運行狀態，包括asyn、awos、mfc等關鍵進程狀態、系統LB百分比、各個進程排隊狀態以及線路排隊狀態等，一旦發現系統運行異常影響了數據的接收、分發、交換，備份系統備機會自動接管其處理任務，保證信息系統數據庫內數據的完整以及對地區中心數據的交換任務。備機與通信系統關系如圖3所示。

3.結束語

呼倫貝爾空管站氣象信息系統并行備份方案在保持原有信息系統拓撲結構不變的情況下，實現了邏輯簡單、處理高效、易于操作、硬件要求低以及系統免維護等特性。以軟件的手段實現其并行備份能力，代替了冷備份的形式，大大節省了成本，使其在真正意義下的并行環境運行，與氣象信息系統中的通信子系統和信息服務子系統實現雙機熱備。彌補了架構中的單點運行隱患，保證了業務運行及信息服務的連續性，并為主系統的恢復在數據和時間上提供了保障。

參考文獻

[1]太極計算機股份有限公司，民航氣象衛星傳真廣播系統用戶手冊，1-60

中國民用航空呼倫貝爾空中交通管理站? ? 內蒙古呼倫貝爾? ? 021000