集群系统下的通信系统开发

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摘要 集群通信系统，目前已成为除了公众移动通信系统之外的一个至关重要的专用通信系统。由于它所具有的指挥调度和应急的特点（如一键式对讲、紧急呼叫以及多组调度等），因此已在包括军队、机场、公安、铁路以及电力等多个重要的行业得到了广泛的应用。

关键词 集群系统；通信；开发研究

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0214-02

1 通信自动化系统总体方案

现今的自动化通信系统可以分为以下几个部分：

1）OAS办公自动化系统。

全国第一届办公自动化规划讨论会当中，把OAS定义为是以先进科学技术作为主导、在办公业务活动中将以人为主的体力劳动逐渐转化为使用各种设备充当劳动力的办公活动，将办公室人员与各种设备结合起来共同为某种目的服务，形成一个人机互助的信息处理系统。

OAS与管理信息系统两者之间既能相互联系又能彼此区分。MIS处理数据的特点是将信息结构化，而OAS的应用范围就显得狭隘一些，主要处理MIS无法完成的任务、重点放在数量众多并且没有明确结构的业务上。近年来，信息技术快速发展，其中发展最为显著的是系统集成技术，OAS与MIS及DSS的集成，合力推出了更为广义的OAS，就是办公自动化系统的升级即综合办公自动化系统。

拥有超凡的智能化的OAS大厦，就是把上述办公自动化系统综合起来应用。对凡是使用它的管理者和用户都给予支持，处理各种层次的信息和多媒体的信息，在用户决策时给予正确恰当的意见。

2）BAS是指楼宇自动化系统或者也可以把它叫做建筑设备自动化系统，是把在建筑物或建筑群内的电力设备、照明情况、空调器材、排水情况、消防设施、运输情况、保安人员、车库的管理设备或系统中过于分散的事物，全部集中起来进行统一监视、控制和管理，为了达成这样的目的，形成了综合系统。这种全部自动化处理的系统，通过对建筑物中的各种设备自动进行监控与管理，使业主和住户的日常生活和工作更加安全、舒适、方便、它把整个系统的工作状态调节到最佳，更好的保障系统正常运行，使系统能进行现代化的管理。

2 高可用性集群系统的研究

2.1高可用集群的发展方向

随着企业经济的发展，信息系统在企业中广泛运用，用户使用的数量正在增多，高可用多节点集群系统的产生，受到了用户的青睐，随着企业需求的不断变化，高可用集群软件的开发有了新的方向：

1）应用系统发展多样化形态

对一般业务的开发已经不能满足于高可用集群应用系统的要求，目前高可用集群系统正在朝着多样化的方向发展，不能在一般业务上浪费过多精力，还要研制出一些特殊的应用模式。例如在生产制造业中，改变生产线上计算机系统的模式，充分提高系统的可用性；又如在银行等要求对关键业务进行保障的时候，将容错服务器设为平台，构建高可用集群系统，这样的案例可以称作是硬件和软件的有机结合，是将系统可用性充分提高的超强组合。

2）运行的形态保证多样化

随着技术的不断发展，CPU多核技术已经成为主力军，它的优点在于提高了处理能力，通过虚拟化技术的应用，增加服务器整合的需求。有数据表示，在发达国家中VM市场正在以惊人的速度增长。把服务器虚拟化后也存在一些问题，这就要使系统的可用性要比一般服务器高，使得虚拟平台拥有高可用性。

2.2高可用性集群拥有不间断应用

高可用性集群要实现不间断应用的目的就要为计算机系统增加透明的冗余处理能力。高可用性集群的功能是把一组带有网络源的计算机系统介绍给客户。计算机系统中一台计算机就成为一个节点。当计算机系统中的一个节点不能使用或者不能对客户的请求进行处理时，这个问题就会立刻被接到另外一个节点上进行工作的继续，客户不必知道具体是哪一个节点为自己处理的问题，一切都是以自动的形式进行完成。

除此之外，集群系统还具有硬件拓扑的形式，那么共享磁盘集群系统要达到各个节点数据都要共享，就需要有共享盘柜才能够实现，共享盘柜主要包括第一服务器、次服务器、存储列阵这3种是最主要设备，还有就是连接它们的心跳连接线。

集群中两种服务器要实现各个节点数据的同步进行，就要通过使用数据镜像技术在本地硬盘上，这样才能发挥集群的功能。 我们可以实际运用一下，将第一服务器和1节点进行配置，将次服务器和2节点进行配置，两个服务器都有自己的IP地址，这时集群软件对他们进行控制，从而形成了两个服务器共用同一个虚拟的IP地址，客户这时使用的IP就是这个虚拟的IP地址，这项技术确保了在集群服务进行时，不会对客户的IP造成影响。

2.3高可用性集群系统的实现方法

2.3.1高可用性集群系统的硬件以及操作系统选型原则

系统层集群方案的主要内容就是硬件和操作选型，一般从厂商的硬件使用高可性方案或者是从操作系统服务商处获得方案。在实施过程中注意以下问题：

1）考察各种方案的单机故障后的切换时间，是否满足需求；

2）考察故障切换后的应用能够继续正常运行；

3）考察是否存在单一故障点，是否存在整个系统同时失效的可能；

4）考察硬件故障监测的准确率、及时率。排除误报警、延报普；

5）考察网络监测故障的准确率、及时率。排除误报警、延报警；

6）考察是否具备不同主机间进程迁移的能力；

7）考察是否具备故障重启的能力以及考察广域集群的能力；

8）考察是否具有根据故障的程度选择恢复的程度的能力，如根据具体情况，决定全部还是部分切换到备份机；

9）考察集群机组的加入，退出，重新组成应用主备运行的能力。

2.3.2高可用性集群系统实施方案的应用软件的设计原则

不是所有的应用软件都可以在高可用性系统上直接应用。即使是在热备份工作模式，应用软件也必须满足一定的条件才能保证故障切换的顺利进行。因此设计适合高可用性系统的应用也是开发高可用性系统的重要部分。应用软件为了能够在高可用性系统上运行，首先必须满足下面几个条件：

1）系统重启或故障后应用可以自动启动。应用程序必须提供正常启动、关闭和故障启动的机制，能自动进行必要的错误恢复；

2）应用程序不能依赖任何所在单机系统的特有数据。包括SystemID洲[AC地址，本地文件系统等；

3）基于高可用性集群技术的通讯系统方案的设想设计基于并发思想的客户服务器程序。

参考文献

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[4]张云生著.实时控制系统软件设计原理及应用[M].国防工业出版社，1998，12.