双机热备技术在民航通信中探究应用

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1、双机热备技术在民航通信中探究应用摘要民航通信承载着通用性的计算机网络数据及各类专用设备数据传输的业务数据，提高其通信网可靠性及可用性尤为重要和迫切。研究设计双机热备系统方案，使通信主机出现故障时能够在规定的时间内自动切换；采用共享的磁盘阵列，充分保证数据的高可靠性和可用性并实现了历史数据共享功能。有效避免了长时间的服务中断，保证民航通信系统稳定、可靠的服务。关键词民航；通信；可靠性；可用性；双机热备中图分类号：TN820文献标识码：A文章编号：1671—7597(2013)042-040-02随着民航事业的迅猛发展，各机场航班量剧增，飞行流量不断增大，

2、对管制部门的要求越来越高，相应对管制手段的要求也越来越高。由于目前民航空中管制甚高频(VHF)通信系统VHF设备的数量及使用的频点也在不断增加，加之电信业务量的不断扩大及通信设备种类繁多，确保民航通信系统可靠性及可用性显得尤为迫切和重要。在信息系统建设中存在充满各种安全危机，作为运行通信关键业务的服务器是保障系统安全、有效运作的基础，服务器的某个误操作或软硬件故障都有可能导致通信关键业务的瘫痪或中断，甚至造成重大事故的发生。除了通过RAID、hotspare来保障存储系统以及数据的安全性外，为了防止服务器应用程序的意外宕机，采用两台服务器冗余且互为备份

3、共同执行同一任务的双机热备架构模式防止服务器错误的发生。本文设计研究应用于民航通信系统双机热备技术服务器，实现故障设备与正常设备之间无扰切换，有效提高通信系统的可靠性和可用性。1双机热备简介双机热备是近年来服务器端的安全性、可用性的一次重大革命。双机热备即通过运行两台服务器协作完成一项服务任务过程中，实现系统备份和冗余，从而保证系统的高可靠性。在运行过程中，主服务器发生网络或者是主机故障时，故障服务器正在执行的任务会被备份服务器会迅速接管。整个通信系统的中央服务器通过双机热备技术，实现了整个通信系统的全天候安全运行，保证服务器故障情况下的通信系统不间断

4、运行。双机系统的基本构成通常包括了两台运行有双机热备系统软件的互为备份的服务器，并通过心跳线连接通信监测各自的运行情况。在通信系统运行过程中，出现任何网络或者是主机故障都会自动触发双机热备系统软件的错误判定、故障隔离流程，备份服务器接管被中断的服务并在最短的时间内通过联机恢复继续执行中断的服务。2双机热备系统基本原理双机热备最主要的作用是确保系统的不间断安全运行。主服务器和备份服务器通过scsi、串口或者网络等通道互相监视各自的服务执行情况，发现不正常状况时，备份服务器会迅速替换故障服务器投入系统运行，实现了系统的不间断运行和数据的完整性。双机热备系统

5、结构如图1所示。双机热备系统由两台实时数据库服务器（1和2）组成。首先，主服务器在对外提供服务的同时，通过通信通道（scsi、串口或者网络）实现同备份服务器之间状态及数据信息的一致性。另外，主服务器和备份服务器通过心跳诊断信息确定对方是否处于正常运行状态。在通信系统运行过程中，若备份服务器2在一定时间内未接收到来自主服务器1的心跳信息时，则说明主服务器1未处于正常运行状态，进而切换机制被触发。备份服务器2便立即替代故障主服务器1与各个客户端进行连接通讯，成为新的主服务器。而发生故障的服务器1修复后会自动作为新的备用服务器运行。3双机热备服务器系统实现3

6、.1双机热备的实现方式3.1.1基于共享存储设备方式基于共享存储方式的双机热备系统主要由主从服务器、网络终端、交换机、磁盘阵列设备等组成。两台服务器之间通过心跳线相互监测各自的运行状况。在工作过程中，若监测到一台服务器出现故障则会触发双机热备系统软件的错误判定流程，另一台服务器执行服务接管任务；若无故障出现，系统会根据不同的工作方式通过虚拟IP地址的形式发送服务请求给一台服务器，由它承担服务的运行。3.1.2纯软件方式纯软件方式的双机热备系统是通过镜像软件将保存在主备机中数据实时复制到另一台服务器上，并同时保证外服务过程中双服务器数据的一致性。如果一台

7、服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器。3.2双机热备工作方式3.2.1主从方式(Active/Standby)基于Active/Standby方式的服务器热备是双机热备的常见形式。这种方式是指在同一时间内，主服务器和备份服务器只有一台处于Active(激活)状态，处于激活状态的服务器发生故障造成中断或瘫痪时，通过心跳诊断等软件检测方式激活处于Standby(待机)状态的服务器，迅速替换故障服务器执行通信系统重要任务，保证通信系统不间断运行。3.2.2双工方式(Active/Active)在工作过程中，两台服务器同时执行各自的工作任务，两台服务器之

8、间通过心跳线相互监测各自的运行状况。若一台服务器发生故障造成中断或瘫痪时，会立即触发资源切换、