[发明专利]一种ATC系统动态数据存储的方法

说明书

技术领域

本发明涉及空中交通管制（Air Traffic Control，ATC）系统，具体涉及一种ATC系统动态数据存储的方法。

背景技术

空中交通管制系统运行中的数据主要有三种：第一种数据是航路、航线、地标数据等基础数据，这类数据很少改变，数据的原始信息一般存放在关系型数据库中，这些数据的创建、编辑、修改操作主要通过数据准备席位完成，数据发布时需要通过数据准备席位生成系统能够读取和使用的内部数据格式，如数据字典，XML文件。这类数据一旦被修改并发布之后，一般需要系统重新启动并读取，一般把这类数据叫做静态数据。第二种数据是系统在运行中不断产生一般情况下人们只关心最近的K个数据即可，如雷达数据，系统正常运行时管制席位只需要打开系统就可以接收和使用。第三类数据是系统运行中产生的大量动态数据，如系统产成的状态信息、飞行数据、临时背景图、临时设置空域的激活时间等数据。这些数据需要通过使用具备高可靠性的复制技术确保数据不错、不丢、不乱。

由于ATC系统需要在关系数据库崩溃的情况下仍然保证正常工作，所以在系统当中选用多台服务器主机，并在其上实现可靠存储机制用于保存第三类数据是可行的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ATC系统动态数据存储的方法，解决ATC系统中无法保证大量动态数据同时在多台服务器主机上都具备高可靠性的复制技术，确保数据不错、不丢、不乱的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种ATC系统动态数据存储的方法，包括以下步骤：设立客户端和服务端，其中所述服务端部署于ATC系统的雷达/飞行数据处理服务器上，所述服务端由多个对等的服务器节点组成，每个服务器节点保存相同的数据库副本；通过选举算法在多个对等的服务器节点中选出一个主态机节点，其余的服务器节点为备用机节点；客户端向主态机节点发起读写数据库的请求；主态机节点为收到的请求进行排序；所述备用机节点通过一致性算法，以主态机节点相同的顺序执行读写请求。

更进一步的技术方案是，所述主态机节点出现故障，服务端立即通过选举算法在备用机节点中产生一个新的主态机节点。

更进一步的技术方案是，所述客户端是通过调用以动态库提供给应用程序使用的接口，向服务端发起读写数据库的请求。

更进一步的技术方案是，所述一致性算法主要依次分为初始阶段、试探阶段和操作执行阶段；

所述初始阶段为设定目前所有主态机节点和备用机节点都统一执行到第N条操作；

所述试探阶段为通过客户端向主态机节点发出读写操作请求，主态机节点向所有备用机节点发出带有请求序号为M的TEST N+1消息，如果备用机节点已经处理过大于N+1个请求的操作，则发出带有请求序号M的TEST FAIL信息到主态机节点，如果备用机节点收到过操作序号为N+1的请求的操作并且N+1操作是目前以及执行的最大操作，则发出TEST IMCOMPLETE的信息到主态机节点，如果没有收到过操作序号为N+1请求的操作，则发出TEST SUCC的信息到主态机节点；

所述操作执行阶段为所述主态机节点如果收到半数以上的备用机节点发出TEST SUCC的信息，则发出操作信息给备用机节点，备用机节点先将N+1个请求的操作信息保存到数据库，然后执行该操作，最后回复主态机节点N+1个请求执行完毕，所述主态机节点如果收到带有请求序号M的TEST FAIL信息，则直接使用请求序号M+1进行TEST操作，所述主态机节点如果收到TEST IMCOMPLETE的消息，则使用该信息中的操作信息作为第N+1条操作执行，而将原本准备执行的操作推后执行。

更进一步的技术方案是，所述选举算法主要分为学习阶段和选举阶段，设定服务器节点在上述一致性算法中执行到的操作的最大序号为Nm，一个服务器节点的网络地址信息为ADDR，其中：