梁國(guó)達(dá)

（中國(guó)民用航空湛江空中交通管理站，廣東 湛江524017）

1 概述

空管自動(dòng)化經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)成為管制員管理空中交通必不可少的手段之一?？展茏詣?dòng)化系統(tǒng)通過(guò)多雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理，并將雷達(dá)信號(hào)與飛行計(jì)劃動(dòng)態(tài)相關(guān)聯(lián)，使得管制員迅速高效地掌握航班的動(dòng)態(tài)。而要準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)以上的功能，完善的基礎(chǔ)航路數(shù)據(jù)必不可少。在新建造的空管自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)程中，龐大的基礎(chǔ)航路數(shù)據(jù)的遷移經(jīng)常由人工完成，需要耗費(fèi)監(jiān)造人員非常多的精力。本文就湛江終端區(qū)AirNet 自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中使用的數(shù)據(jù)遷移方法展開(kāi)討論，希望能夠?yàn)榻窈箢愃频膯?wèn)題提供解決的思路。

2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在數(shù)據(jù)遷移過(guò)程中，主要經(jīng)歷平臺(tái)搭建、源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析比對(duì)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、完整性測(cè)試、遷移后系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試這五個(gè)階段。其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換這一過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)類型發(fā)生改變而導(dǎo)致遷移失敗甚至影響目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)行，因此數(shù)據(jù)遷移應(yīng)該遵守以下兩個(gè)原則：（1）只能在搭建的測(cè)試平臺(tái)以及建造中的平臺(tái)中進(jìn)行，不能對(duì)在用的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行操作。（2）數(shù)據(jù)遷移之前對(duì)兩個(gè)操作的平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份。

3 測(cè)試模擬平臺(tái)的準(zhǔn)備

3.1 VMware Workstation 虛擬技術(shù)

虛擬化技術(shù)目前的發(fā)展已經(jīng)非常成熟。將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到空管領(lǐng)域的設(shè)備維護(hù)、測(cè)試當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)資源的充分利用、簡(jiǎn)化管理、方便維護(hù)。通過(guò)虛擬化技術(shù)，可以將CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O 等硬件變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，并且實(shí)現(xiàn)各個(gè)虛擬服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)虛擬化、儲(chǔ)存虛擬化。主流的虛擬化產(chǎn)品主要有XEN、Hyper-V、KVM 虛擬機(jī)、VMware。各個(gè)虛擬技術(shù)的特點(diǎn)如下：

（1）XEN 虛擬機(jī)的架構(gòu)不存在Host System，而是通過(guò)Xen Hypervisor 來(lái)對(duì)各個(gè)虛擬平臺(tái)進(jìn)行資源分配。其功能十分強(qiáng)大，主要應(yīng)用在商業(yè)用途上比較多，不是桌面用戶的首選。

（2）Hyper-V 是微軟開(kāi)發(fā)的一款虛擬化技術(shù)，windows 系統(tǒng)中集成的Hypervisor 負(fù)責(zé)著內(nèi)存管理和CPU 的管理、虛擬機(jī)的創(chuàng)建和運(yùn)行、調(diào)度。在Windows Server 2008 R2/Windows 7 以上的操作系統(tǒng)版本，都已經(jīng)集成了Hyper-V 管理器，需要手動(dòng)開(kāi)啟后可以使用。

（3）KVM虛擬機(jī)全稱為Kernel-based Virtual Machine，是在Linux 系統(tǒng)中運(yùn)行于內(nèi)核模式下的虛擬機(jī)。KVM虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)需要硬件支持，如Intel VT 技術(shù)或者AMD V 技術(shù)。

（4）VMware 是虛擬化軟件的主流廠商，其提供的一系列虛擬化產(chǎn)品從服務(wù)器領(lǐng)域到桌面領(lǐng)域都非常齊全。其中VMware Workstation 是典型的寄居架構(gòu)（Hosted Architecture），VMware Workstation 允許一臺(tái)真實(shí)的電腦在一個(gè)操作系統(tǒng)中同時(shí)開(kāi)啟并運(yùn)行數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)。其使用體驗(yàn)也相對(duì)較好，例如VMtools 可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)與虛擬機(jī)之間的文件共享、能夠通過(guò)拷貝虛擬機(jī)文件的方式來(lái)進(jìn)行虛擬機(jī)的遷移、還提供多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式?？偟膩?lái)說(shuō)，VMware Workstation 是搭建自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)比較好的選擇。

3.2搭建DBM+數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)試模擬平臺(tái)

DBM子系統(tǒng)或者稱為適配數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，是自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行配置、保存、發(fā)布的子系統(tǒng)。AirNet 自動(dòng)化中通過(guò)DBM 子系統(tǒng)對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行配置，再以XML 的形式進(jìn)行發(fā)布生效。通過(guò)測(cè)試平臺(tái)的DBM子系統(tǒng)，我們可以輕松的將在用系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試、移植。

AirNet 自動(dòng)化系統(tǒng)使用的是MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。MySQL 是一個(gè)典型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，其具有其體積小、速度快、靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)。MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)在AirNet 自動(dòng)化系統(tǒng)中主要應(yīng)用為航路航線、機(jī)型、固定點(diǎn)等等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和歷史報(bào)文的存儲(chǔ)管理。隨著民航技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化廠商會(huì)對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有更加復(fù)雜的應(yīng)用，因此在同一個(gè)廠商的自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)隨著版本的推移，數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，會(huì)增加更多的字段，并且將這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用于不同的場(chǎng)合當(dāng)中。

在搭建的測(cè)試平臺(tái)中，Host System 使用的是Windows 10的操作平臺(tái)，而安裝在VMware Workstation 中的虛擬操作系統(tǒng)是Red Hat Enterprise Linux（RHEL）5.8，安裝的數(shù)據(jù)庫(kù)是MySQL。將在用自動(dòng)化系統(tǒng)最新系統(tǒng)參數(shù)復(fù)制進(jìn)去測(cè)試平臺(tái)中指定的目錄，測(cè)試平臺(tái)中的DBM子系統(tǒng)已經(jīng)可以讀出在用系統(tǒng)的參數(shù)配置。使用轉(zhuǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)用程序mysqldump 可以將在用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)裝載到一個(gè)備份文件中，再將該文件拷貝到測(cè)試平臺(tái)RHEL 5.8 中，使用mysql 恢復(fù)數(shù)據(jù)指令進(jìn)行導(dǎo)入，就完成了在用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)到測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的移植。

4 使用Navicat Premium 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接

Navicat Premium 是Navicat 的產(chǎn)品之一，它可作為單一程序連接多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理操作，并且可以對(duì)多種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行批處理操作，如導(dǎo)入導(dǎo)出、創(chuàng)建查詢工具、修改表字段、資料同步、備份等。

4.1 網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)備

安裝好修改VMware Workstation 虛擬機(jī)后，系統(tǒng)會(huì)在Host System 中的網(wǎng)絡(luò)連接中生成虛擬網(wǎng)卡，名稱為"VMware Network Adapter VMnet8"，用于Host System 與虛擬操作系統(tǒng)之間的NAT 模式下的網(wǎng)絡(luò)通信。將VMware Workstation中RHEL 5.8 的網(wǎng)絡(luò)連接方式為NAT 模式，并且設(shè)置Host System 中VMware Network Adapter VMnet8 虛擬網(wǎng)卡與虛擬DBM子系統(tǒng)為同一網(wǎng)段，使用ping 命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，成功則代表網(wǎng)絡(luò)設(shè)置已經(jīng)完成。

4.2 提升MySQL 中的用戶權(quán)限

使用網(wǎng)絡(luò)方式連接MySQl 數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)候，有可能由于權(quán)限的原因，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)被拒絕，因此，在前期準(zhǔn)備時(shí)候，可以對(duì)測(cè)試平臺(tái)中的MySQl 數(shù)據(jù)庫(kù)中的用戶提升權(quán)限，具體操作如圖所示：

提升MySQL 用戶權(quán)限的過(guò)程

4.3 使用Navicat Premium 連接測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)

利用測(cè)試平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)地址、root 用戶、提升權(quán)限時(shí)候配置的密碼，就可以通過(guò)Navicat Premium 登錄到測(cè)試平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，下一步就可以對(duì)測(cè)試平臺(tái)中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作了。

5 數(shù)據(jù)遷移

前期準(zhǔn)備完成之后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移工作了。具體可以分為以下幾個(gè)重要內(nèi)容：

（1）兩個(gè)操作的平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份。

（2）源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析比對(duì)，利用Navicat Premium 自帶的修改表功能，可以方便地對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)修改，然后提取出表文件。

（3）數(shù)據(jù)清洗。在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中使用mysql 的delete 語(yǔ)句將目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中所對(duì)應(yīng)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行清除。

（4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中使用mysql 的source 語(yǔ)句將修改后的源數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入。

（5）數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行觀察比對(duì)。使用自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件調(diào)用出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，觀察軟件有無(wú)報(bào)錯(cuò)，并且與測(cè)試平臺(tái)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工比對(duì)。

（6）遷移運(yùn)行測(cè)試。通過(guò)在建造平臺(tái)中回放運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)錄制的原始雷達(dá)數(shù)據(jù)、航空?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)，來(lái)對(duì)遷移后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。

6 結(jié)論

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于空管自動(dòng)化系統(tǒng)越來(lái)越重要，維護(hù)好一套完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以使得空管自動(dòng)化系統(tǒng)更加精確，更加方便，從而提升管制員的工作效率。但是龐大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移也是建造新的空管自動(dòng)化系統(tǒng)所不得不面對(duì)的困難之一，針對(duì)空管自動(dòng)化平臺(tái)建造過(guò)程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)遷移的工作特性以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提出了一套可行的數(shù)據(jù)遷移方法，通過(guò)這套方法，可以提高工作效率，并且大大地減輕基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入的工作量，并且可以推廣到不同廠商的空管自動(dòng)化平臺(tái)建造中實(shí)際應(yīng)用。