Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết tại cấp Giám sát

Một phần của tài liệu Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tự động hoá tích hợp dùng cho tàu thuỷ (Trang 31)

5) Các nội dung của Báo cáo

2.1.3 Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết tại cấp Giám sát

Đó là các vấn đề:

• Xây dựng giải pháp dự phòng Database • Xây dựng mạng LAN có dự phòng

2.1.3.1 Xây dựng giải pháp dự phòng Database của hệ thống IAS

2.1.3.1.1 S cn thiết v d phòng Database ca h thng IAS

Việc sao lưu dự phòng nhằm đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu và tính sẵn sàng của hệ thống trước những sự cố về lỗi phần cứng máy tính, lỗi thiết bị lưu trữ, lỗi mạng (cáp, cổng mạng...), ảnh hưởng các phần mềm phá hoại (vius, tấn công mạng online,…), cũng như giảm thiểu rủi ro trước các sự cố lớn như mất nguồn điện, hỏa hoạn, ngập nước… Sao lưu dữ liệu cũng là công cụ hữu dụng nhất và tiết kiệm chi phí cho việc phục hồi dữ liệu sau sự cố. Công việc phục hồi dữ liệu thường được đánh giá là khó khăn, tốn thời gian để xử lý, và hoàn toàn không đủ căn cứ đểđảm bảo chắc chắn người quản trị có thể phục hồi hiện trạng của dữ liệu sau khi có sự cố xảy ra.

Nhu cầu thực tế trong hệ thống IAS, về mặt CSDL cần có sự sao lưu 1 - 1 giữa 2 Database nằm trên 2 máy Database Server. Khi Database Server chính gặp sự cố không còn khả năng phục vụ, hệ thống sẽ được định hướng làm việc về mặt CSDL với máy Database Server dự phòng. Khả năng dự phòng về CSDL được thực hiện trên cơ sở chức năng Database Mirroring của hệ quản trị CSDL kết hợp với kỹ thuật lập trình cho phép tự động chuyển

hướng làm việc với CSDL dự phòng khi mà CSDL chính không có khả năng phục vụ.

2.1.3.1.2 Các gii pháp d phòng Database

Nghiên cứu các giải pháp dự phòng Database trong nước và trên thế giới, chúng tôi thấy có nhiều giải pháp về dự phòng, nhưng để áp dụng với hệ thống IAS thì có những giải pháp sau:

- Dùng chức năng Replication của hệ quản trị CSDL MS SQL (Do hệ quản trị CSDL được chọn khi xây dựng hệ thống IAS là MS SQL), giải pháp này kết hợp với chức năng Backup / Restore của hệ quản trị CSDL MS SQL nhằm tăng tính dự phòng Database của hệ thống.

- Dùng chức năng Database Mirroring của hệ quản trị CSDL MS SQL (Do hệ quản trị CSDL được chọn khi xây dựng hệ thống IAS là MS SQL), giải pháp này cho phép dự phòng nóng Database của hệ thống

- Dùng phần cứng hỗ trợ để xây dựng kho dữ liệu chung (SANBOX + RAID)

- Dùng phần mềm CSBS-AA kết hợp với hệ thống Dedicated Link - Dùng phần mềm Double-Take

2.1.3.1.3 Ưu nhược đim ca tng gii pháp

§ Dùng chức năng Replication của hệ quản trị CSDL MS SQL a. Ưu điểm:

• Không sử dụng thêm phần mềm khác • Thi công dễ, Giá thành rẻ

b. Nhược điểm:

• Ánh xạ dữ liệu theo 1 chiều

• Phụ thuộc vào hạ tầng truyền thông mạng LAN

§ Dùng chức năng Database Mirroring của hệ quản trị CSDL MS SQL a. Ưu điểm:

• Không sử dụng thêm phần mềm khác • Thi công dễ, Giá thành rẻ

• Cơ chế ánh xạ dữ liệu hai chiều

• Thời gian đồng nhất dữ liệu nhanh (tối đa 6 giây với điều kiện truyền thông tốt)

b. Nhược điểm:

• Yêu cầu cấu hình phần cứng và phiên bản phần mềm cao (Chạy tốt với Windows Server 2003 và MS SQL 2005 Service Pack I trở lên)

• Phụ thuộc vào hạ tầng truyền thông mạng LAN

• Không sử dụng phần cứng chuyên biệt nên không bảo vệ được dữ liệu khi xảy ra cháy nổ trên hai máy chạy Mirroring (Khắc phục bằng cách Backup định kì bằng tay và lưu trữ File Backup ở nơi khác)

§ Dùng phần cứng hỗ trợ để xây dựng kho dữ liệu chung (SANBOX + RAID)

a. Ưu điểm:

• Giảm tải cho hệ thống chính do dùng thêm nhiều phần cứng • Ánh xạ dữ liệu theo thời gian thực theo 2 chiều

b. Nhược điểm:

• Giá thành cao (SANBOX $3213.53, RAID $8085, phụ kiện $600) • Khó thi công, quản lý và điều hành

§ Dùng phần mềm CSBS-AA kết hợp với hệ thống Dedicated Link a. Ưu điểm:

• Ánh xạ dữ liệu theo thời gian thực theo 2 chiều

b. Nhược điểm:

• Sử dụng thêm phần cứng phụ

• Giá thành cao (phần mềm CSBS-AA $4284, phụ kiện phần cứng $600)

• Khó thi công, quản lý và điều hành § Dùng phần mềm Double-Take

a. Ưu điểm:

• Không dùng phần cứng phụ

b. Nhược điểm:

• Giá thành cao (phần mềm Double-Take $2495 x 2 máy) • Không tự động phục hồi hệ thống sau sự cố

2.1.3.1.4 La chn gii pháp

Sau khi phân tích ưu nhược điểm của từng giải pháp và tính tới điều kiện cho phép của đề tài, chúng tôi quyết định sử dụng giải pháp Database Mirroring của MS SQL 2005. Khi đưa IAS vào ứng dụng sẽ căn cứ điều kiện thực tế để lựa chon giải pháp khác phù hợp hơn (Sử dụng phần cứng chuyên biệt)

Database Mirroring là một công nghệ mới do Microsoft phát triền cho MS SQL Server 2005 với mục đích tăng tính sẵn sàng cho cơ sở dữ liệu. Database Mirroring có thể tự động chuyển phiên giao dịch từ một máy chủ gốc sang một máy chủ khác và nhanh chóng khôi phục lỗi cho hệ thống. Người sử dụng có thể lập trình các ứng dụng phía máy khách để tự động chuyển hướng kết nối thông tin của chúng, và trong trường hợp xảy ra lỗi, hệ thống có thể tự động kết nối với các máy chủ và cơ sở dữ liệu dự phòng. Database Mirror có khả năng khôi phục lỗi nhanh và giảm thiểu mất dữ liệu trong hệ thống. Bên cạnh đó hệ thống này không yêu cầu phần cứng riêng biệt đồng thời rất dễ dàng trong việc thiết lập và quản lý dữ liệu.

Trong hệ thống Database Mirroring, Server gốc liên tục gửi các Transaction Log (Phiên làm việc) cho Server dự phòng. Server gốc có vai trò Principal, và Server nhận Transaction Log đóng vai trò của Mirror.Principal Server và Miror Server phải được phân biệt độc lập trong hệ thống.

Ngoài hai Server nói trên, trong hệ thống Miroring có thể có một tùy chọn máy chủ thứ ba, gọi là Witness (người làm chứng). Các Witness có vai trò tự động kích hoạt failover (Khôi phục lỗi). Khi cơ sở dữ liệu mirroring sử dụng chế độ High availability, nếu Principal đột ngột mất đồng thời máy chủ Mirror nhận được thông báo từ Witness, nó có thể tự động lấy về vai trò của

Principal và khôi phục lại lỗi trong vòng vài giây (Tối đa 6 giây với điều kiện truyền thông tốt). Sau khi cài đặt thành công Mirror với chếđộ làm việc High Avaibility thì sơđồ của hệ thống được hiển thị như hình vẽ:

Cơ chế Mirroring trong chếđộ High Avaibility

Các cơ chế làm của hệ thống Mirroring trong chế độ High Avaibility đáp ứng được việc dự phòng nóng cơ sở dữ liệu của hệ thống.

2.1.3.2 Xây dựng mạng LAN có dự phòng trên tàu thủy

2.1.3.2.1 S cn thiết v xây dng mng LAN có d phòng trên tàu thu

Việc xây dựng mạng LAN trên tàu thuỷ cần có tính dự phòng cao nhất để đảm bảo hoạt động bình thường của IAS, giảm thiểu ảnh hưởng của các sự cố khách quan và chủ quan tác động đến tàu.

2.1.3.2.2 Các phương án d phòng h thng mng LAN

- Dự phòng dùng phần cứng: router

+ Ưu điểm: dễ thi công, tính dự phòng ổn định + Nhược điểm: giá thành quá cao

- Dự phòng dùng phần mềm + Dùng Bridge Connection

a) Ưu điểm: Dễ thi công, giá thành rẻ, tính dự phòng ổn định b) Nhược điểm: thời gian kết nối lại sau sự cố dài

+ Dùng phần mềm INTEL NETWORK CONNECTION của Intel

a) Ưu điểm: Tính dự phòng ổn định, thời gian sửa lỗi ngắn, giá thành rẻ b) Nhược điểm: Yêu cầu khắt khe về phần cứng và quá trình cài đặt phức tạp

2.1.3.2.3 La chn phương án d phòng h thng mng LAN

Sau khi nghiên cứu các phương án và tiến hành thử nghiệm, chúng tôi chọn phương án dự phòng dùng Bridge Connection

Các bước lập cấu hình dự phòng đường truyền mạng dùng 2 Card mạng và Bridge Connection:

1 Chọn hệ điều hành: Máy trạm dùng Windows XP SP2, Máy chủ dùng Windows Server 2003

2 Cài đặt hệ điều hành và tiến hành cấu hình giao thức mạng trước khi cài các ứng dụng khác

3 Cài Driver cho các Card mạng, thiết lập Bridge Connection 4 Đặt địa chỉ IP cho Network Bridge.

5 Nối 2 đường mạng vào 2 card và kiểm tra kết nối.

2.1.3.2.4 Sơđồ thiết kế mng LAN có d phòng trên tàu thy

1. Yêu cầu:

- Kết nối 2 trạm thao tác, 2 Database Server và 3 trạm điều khiển (OPC Server) theo 2 đường mạng

- Mạng có tính dự phòng cao nhất

2. Thiết kế: 2 trục cáp mạng chạy theo 2 mạn tàu như sau và nối vào 2 Card mạng riêng rẽ trên mỗi máy như các sơ đồ sau:

a) Hình chiếu bằng hệ thống mạng

OPC1 DBSV OPC2 OPC3

1

WS1 WS2 DBSV

b) Hình chiếu cạnh hệ thống mạng

Hình 2.2: Sơđồ thiết kế mạng LAN có dự phòng trên tàu thủy

Với mạng như trên ta có được tính dự phòng như sau:

1. Hai trục cáp mạng chạy theo hai mạn tàu: dự phòng sự cố cáp mạng 2. Mỗi máy có 2 Card mạng: dự phòng sự cố Card mạng

3. 2 Card trên 1 máy dùng chung 1 địa chỉ IP (trợ giúp của Network Bridge) định hướng trao đổi thông tin qua địa chỉ IP)

Một phần của tài liệu Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tự động hoá tích hợp dùng cho tàu thuỷ (Trang 31)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(139 trang)