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空管系统中若干可靠性技术的研究与应用计算机应用技术专业 空管系统中若干可靠性技术的研究与应用 计算机应用技术专业 研究生赵巍 指导教师游志胜教授 摘要： 空中交通管制系统(ATC)系统中的业务特点是实时性强，可靠’|生高，并且 处理业务不能中断：尤其在可靠性方面有很高的要求。针对ATC系统的这些特 点，本文根据在川大智胜相关项目的研发工作，从整个空管系统的可靠性的角 度，针对空中交通管制监控模块的若干关键技术，进行了大量深入细致的研究。 本文研究的主要问题如F： 双机热备份系统的设计和实现：相对于前期的双机系统，鉴于空管系统对 实时性的高要求，在双机管理进程中加入主动探测被管理进程的机制，与以前 超时探测机制相结台，更精确的把握主从切换的时机，提高系统的可靠性。并 根据空管系统的进程繁多复杂的实际情况，提出了被管理进程优先级的思想， 设计了一种优先级判定算法，取得了电好的效果。 双网冗余技术及其实现：双网冗余保证了网络数据通信的准确可靠，是空 管系统重要的冗余措捕。它采用了两个物理子网并行工作的模式，当一个子网 出现故障时，后备子网能继续提供网络通信的功能。主要包括硬件配置、工作 方式、网络切换、故障诊断定位等多方面内容。 对SNMPv3的研究：监视与控制子系统监视整个空管系统的工作状态。它是 整个系统正常运行的保证。目前的监控子系统是全面基于SNMPv2的。从可靠 性的角度来讲，由于SNMPv2协议本身存在着安全隐患，并且监控子系统也提 供与外界进行通信的接口，这对整个A丁C系统来说，增加了网络安全方面的威 胁。而SⅫ皿v3采用User-based安全模型提供SNMP网络管理的可靠性。本文 将从SNMPv3的体系结构着手，就USM巾set-based security model)基于用户的 安全模型和VACM(view．based Access contr01)基于视图的访问控制模型两方面 来研究SNMPv3的可靠性。 目前所设计的双机系统以及双网冗余的方案均已经在公司某大型项目中实 目前所设计的双机系统以及双网冗余的方案均已经在公司某大型项目中实 现，从用户的反馈情况来看满足用户的需求。在监控模块中，通过仿真试验， 能够在基于SNMPv3的代理端获取系统信息，并分析了SNMPv3安全特性所带来 的附加开销对网络系统性能的影响，得出以下结论：SNMPv3的安全机制(尤其 是加密时)对系统性能的影响主要体现在处理器负荷增加方面，而对通信链路的 影响则是次要的。 关键词： 可靠性：双机热备份系统：双网冗余；系统监控；SNMPv3 Absl—mResearch Absl—m Research and Application of the Reliable Technologies in Air Traffic Control System Major：Computer Application Graduate：Zhao Wei Tutor：Prof．You Zhisheng Abstract： 1k Air 1h币c Control(A11C)system requires high real time ability as well as high reliability．111e service provided by the ATC system must not be interrupted．SO reliability requirement is especially needed tO be met．Based on these characteristics ofATC system．and on the basis ofthe research work in the WiseSoR Ltd．in Sichuan University,the author has done great deal of deep and delicate researches on some key technologies in monitor and control subsystem of ATC system．All the researches are related to the reliability ofATC system．The main problems this thesis intends to explore arejust below： Design and application of the dual redundancy backup system：Compared to the former backup system，the ATC system have high require on