浅谈VLAN在AIMS系统维护中的应用|应用软件系统维护的类型有

　　[摘 要]目前,AIMS(航管信息自动化处理)系统是管制部门用户掌握航班动态和收、发电报的主用系统之一,其服务器与转报机的异步单元连接,由于主用服务器存在故障的隐患,所以有两台在线运行的热备服务器。这就需要我们在日常维护工作中,不仅需要维护、监控主用服务器,而且需要监控、管理两台备用服务器的运行情况。AIMS用户终端通过交换机与服务器连接,三台服务器需要多少台交换机呢?如何使交换机达到最合理的利用呢?
　　[关键词]VLAN AIMS系统 应用
　　[中图分类号]TP[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0012-02
　　
　　为了加强设备合理利用率,达到事半功倍的效果,我们在CISCO交换机上应用了VLAN技术。
　　1 何为VLAN?
　　VLAN,是英文VirtualLocalAreaNetwork的缩写,中文名为“虚拟局域网”,VLAN是一种将局域网(LAN)设备(如交换机、路由器)从逻辑上划分成一个个网段(或者说是更小的局域网LAN),从而实现虚拟工作组(单元)的数据交换技术。如图1,两台交换机,分别划分三个VLAN:Red,Black,Green.通过共同的传输线路,实现三组VLAN各自通信。
　　VLAN技术主要应用于交换机和路由器中,但目前主流还是应用在交换机之中(三层以上交换机才有此功能)。VLAN有以下三个好处:
　　(1)端口的分隔。即便在同一个交换机上,处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。
　　(2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信,杜绝了广播信息的不安全性。
　　(3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线,只更改软件配置即可。
　　VLAN是从逻辑上划分,而不是从物理上划分。VLAN在交换机上的实现方法,可大致划分为六类:
　　1.1 基于端口的VLAN
　　这是一种最常用的VLAN划分方法,目前三层以上的交换机都提供这种VLAN配置方法。它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC(永久虚电路)端口分成若干个组,每个组构成一个虚拟网,相当于一个独立的VLAN交换机。
　　这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可。它的缺点是某用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,必须重新定义。
　　1.2 基于MAC地址的VLAN
　　这种划分方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个主机的MAC地址都配置他属于哪个组,它实现的机制就是每一块网卡都对应唯一的MAC地址,VLAN交换机跟踪属于VLAN MAC的地址。这种方式允许网络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时,自动保留其所属VLAN的成员身份。由这种划分的机制可以看出,这种VLAN的划分方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,因为它是基于用户,而不是基于交换机的端口。
　　1.3 基于网络层协议的VLAN
　　这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。
　　1.4 根据IP组播的VLAN
　　IP组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个IP组播组就是一个VLAN。这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网。
　　1.5 按策略划分的VLAN
　　基于策略组成的VLAN能实现多种分配方法,包括VLAN交换机端口、MAC地址、IP地址、网络层协议等。网络管理员可根据需求来选择哪种类型的VLAN。
　　1.6 按用户定义、非用户授权划分的VLAN
　　基于用户定义、非用户授权来划分VLAN,是指为了适应特别的VLAN网络,根据具体的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN,而且可以让非VLAN群体用户访问VLAN,但是需要提供用户密码,在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。
　　2 VLAN在AIMS系统中的应用
　　由于AIMS服务器存在故障的隐患,所以将两台在线运行的备份服务器安装了数据库自动定时备份程序,该程序用于实现两台备用服务器的数据库与主服务器数据库同步。这样,当主服务器故障时,可立即启用备用服务器,以保障通信不中断。该程序使用前要确保硬件环境满足以下条件:
　　(1)三台主机均安装了AIMS数据库,并且均可正常访问。
　　(2)每台服务器上必须有两块网卡,为了便于说明,设定三台服务器名称分别为服务器1(主用),有两块网卡,分别为,网卡A1,网卡B1。数据库服务器2,自带两个网口,分别为,网卡A2,网卡B2。数据库服务器3,自带两个网口,分别为,网卡A3,网卡B3。只有服务器1(主用)的网卡A1的网线连到主用交换机上,服务器2、3的A2、A3网卡网线分别连接到2台备用交换机上。三个服务器的B1、B2、B3网卡网线同时连接到1台备用交换机上,用来实现数据库同步。同时还至少需要一台交换机的冷备机,所以理论上这个系统至少需要5台交换机。如图2。
　　现应用VLAN技术,以CISCO2950交换机为例,将一台交换机设置成3个VLAN,分别为VLAN2、VLAN3、VLAN4;令B1,B2,B3归属于VLAN2,令A2归属于VLAN3,令A3归属于VLAN4。(交换机有一个默认的VLAN,那就是1号VLAN,它包括所有连在该交换机上的用户,所有未划分VALN的端口都默认归属于VLAN1)。
　　设置方法:1.将笔记本连接到交换机的CONFIG端口,进入超级终端进行配置。CISCO2950有24个端口,配置三个VLAN,分别为VLAN2、VLAN3、VLAN4,现将1-8端口配置归属于VLAN2,将9-16端口配置归属于VLAN3,将17-24端口配置归属于VLAN4。简要操作如下:
　　">" en
　　//">"提示符下输入en,进入到特权模式
　　# config
　　//进入特权模式,输入config进入配置模式
　　vlan2
　　//创建vlan2、3、4
　　vlan3
　　vlan4
　　int f0/1
　　//然后将1-8端口划进vlan2
　　switchport access vlan2.
　　int f0/2
　　switchport access vlan2
　　......
　　int f0/8
　　switchport access vlan2
　　int f0/9
　　//将9-16端口划进vlan2
　　switchport access vlan3
　　......
　　int f0/16
　　switchport access vlan3
　　int f0/17
　　//将17-24 端口划进vlan2
　　switchport access vlan4
　　......
　　int f0/24
　　switchport access vlan4
　　设置完成以后,将同步备份程序拷贝到两台备用服务器上,下面说明自动备份程序配置文件Setup.ini。
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　　MaxID=9237597//MaxID=1//原始接收报文表当前最大的ID,第一次运行时
　　可不做修改,系统会自动调整
　　[Sendrawmsg]
　　MaxID=230593
　　//MaxID=1//原始发送报文表当前最大的ID,第一次运行时
　　可不做修改,系统会自动调整
　　[ow]
　　MaxID=1528660
　　//MaxID=1//值班处理表OW当前最大的ID,第一次运行时
　　不做修改,系统会自动调整
　　[DB]
　　Source=1.1.1.1
　　//主机地址
　　Destination=1.1.1.2
　　//备机地址
　　Timer=300
　　//数据同步间隔,默认为5分钟(300秒)
　　在两台备机上修改自动备份程序的配置文件Setup.ini文件,修改Source、Destination和Timer值,则修改值为
　　Source==10.20.0.5
　　Destination=10.20.0.10
　　Timer=1200
　　修改完成以后即可运行自动备份程序。
　　配置好VLAN后,三台服务器的B1、B2、B3网线连接到交换机2的VLAN2中。将服务器2的网线A2连接到交换机2的VLAN3中。将服务器3的网线A3连接到交换机2的VLAN4中。如图3所示。这样既达到了图2的通信功能,又能降低维护成本。
　　若主用服务器在运行过程中出现故障,关闭备机的同步程序,将A1网线从交换机1拔下,将A2网线插交换机1上,重启客户端即可。
　　以上VLAN配置的命令只限于CISCO交换机,与其它厂家的交换机(例如华为),在一些配置命令上略有不同。以上是本人对VLAN在通信设备维护中的一些理解,难免会存在一些不足,敬请各位同仁批评指正、互相交流。
　　3 备注
　　三层交换机与二层交换机的区别。
　　目前我们维护的交换机主要有三层交换机和二层交换机,它们的区别在于三层交换机工作在OSI七层结构里的第三层-网络层,二层交换机工作的第二层-数据链路层。三层交换机具有二层及二层以下交换机的功能。三层的是可网管的路由交换机,二层的是傻瓜交换机,或带些简单管理功能。
　　(2)AIMS定时同步程序同步了以下表:
　　1. Aftnrawmsg
　　//原始接收报文表,追加的方式进行同步
　　2. Sendrawmsg
　　//原始发送报文表,追加的方式进行同步
　　3. Ow
　　//值班处理表,追加的方式进行同步
　　4. Today
　　//今日计划表,覆盖的方式进行同步
　　5. Tomorrow
　　//明日计划表,覆盖的方式进行同步
　　6. SAPeriodicplan
　　//夏秋航班时刻表,覆盖的方式进行同步
　　7. WSPeriodicplan
　　//冬春航班时刻表,覆盖的方式进行同步
　　8.Aperiodicplan
　　//非定期航班时刻表,覆盖的方式进行同步
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