核电全范围模拟机常规维护自动化功能的实现

摘要：全范围模拟机在核电站操纵员培训过程中起着至关重要的作用，而模拟机的正常使用则很大程度上依赖于软件数据和硬件设备的正常运转，做好模拟机软硬件的定期维护可大大提高模拟机的稳定性。本文通过采用多個Windows系统自带工具，实现了全范围模拟机多种常规维护自动化进行的功能。

关键词：全范围模拟机;维护;Windows系统自带工具

中图分类号：TP311    文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）28-0284-02

1 引言

全范围模拟机（简称“模拟机”）有“虚拟核电站”之称，每座核电站至少配备一台全范围模拟机，用于核电操纵员培训与取照考试、逻辑或规程修改的验证、应急演练等多项工作，为核电站安全运行提供必不可少的保障。模拟机一般处于满负荷运行状态，且24h不关机，随着运行时间的积累，文件的修改及程序的开关都在不断增加，整体性能会不断下降，为保障模拟机的运行性能和运行安全，需要定期对软件数据进行备份、对修改的数据进行下装、对硬件设备进行重启和磁盘碎片整理。如果手动开展相关维护的话，需要在模拟机使用间隙或使用结束后才能进行，使得维护人员需要加班加点开展维护工作。因此，本文采用Windows系统自带的Windows nt脚本文件及任务计划程序等多个工具，实现了数据备份、工作站重启、磁盘数据整理、数据下装等常规维护自动化功能。

2 模拟机架构及使用工具说明

2.1 模拟机架构

模拟机中主要包含模型计算机和客户端工作站两类服务器设备，以及用于信息传递和交互的交换机及KVM等硬件设备。通过局域网的形式构建了模拟机网络，且该网络与因特网是完全物理隔离的。网络结构简图如图1所示。

2.2 使用工具说明

模型计算机是模拟机中最主要的硬件设备，承担了所有模型的运算工作，模拟机的维护管理及数据修改基本都需要在模型计算机中完成。模型计算机服务器中安装的是Windows server 2008 R2 standard sp1的操作系统。在无须考虑因特网病毒侵袭及黑客攻击的情况下，通过对操作系统进行分析，选取了Windows nt脚本文件、任务计划程序、psexec工具、robocopy工具作为常规维护自动化功能实现的工具。

1） Windows nt脚本文件

Windows nt脚本文件是以“cmd”为扩展名的文件，它的作用和批处理文件一样，能够连续执行一条或多条命令。它的启动只需要在文件上双击鼠标，而不用打开“命令提示符窗口”。通过Windows nt脚本文件可以方便且快速地对一台或多台设备执行相关维护指令。

2） 任务计划程序

任务计划程序可以让服务器按照我们设置的要求，在指定的时间执行指定的程序，并且可以设定时间间隔重复执行。

3） psexec

Psexec是一个远程执行工具，需要在远程访问的客户端工作站上安装客户端软件。在模拟机中，利用模型计算机某一账号，通过SMB协议连接客户端工作站的命名管道，在客户端工作站上创建并启动一个名为psexesvc的服务，psexesvc服务会创建新的命名管道。psexec连接至psexesvc命名管道，并通知客户端执行我们制定的程序，且将程序的stdin与stdout通过命名管道转回本地。

4） robocopy

robocopy为Windows服务器系统常用的备份工具，利用robocopy命令可以创建两个文件结构的完全镜像副本，且通过该命令仅复制源位置中的新增加或修改的文件。

3 Windows nt脚本文件编写

基于Windows nt脚本文件的编写规范，结合psexec及robocopy命令，编写了能够实现相应维护功能的脚本文件。

3.1 数据备份脚本文件

数据备份是针对模拟机内重要的数据及模型等文件进行备份，分为日备份和周备份两种形式。

1） 日备份脚本文件

日备份需要对三种文件数据进行备份，一是针对Mysql数据库中的数据进行备份，需使用Mysql数据库语言输出备份文件db_backup.sql;二是将保存在Conf工作站中趋势文件备份至模型计算机H盘的相应目录下，需使用robocopy命令;三是直接将H盘目录下重要数据备份至外接移动硬盘G中，同样是使用robocopy命令。三种数据备份之间，使用sleep命令延迟5秒进行。选取部分命令如下：

模拟机模型计算机中日期和时间设定中短日期使用的是“ddd-yyyy-mm-dd”的格式，即“周-年-月-日”，执行%date：～0，2%命令时，代表以今天为周几来命名文件夹，假设今天是周一，则上述命令所代表的就是将数据文件夹内容拷贝至G：＼HYG2Backup＼HYG2Sim周一＼CMS文件夹下。因此，上一周保存在“HYG2Sim周一”目录下的数据就会被本周新备份的数据所覆盖掉。

2） 周备份脚本文件

周备份的目的，就是每周进行数据备份，且数据不会被覆盖。由于日备份已经将所有需备份的数据拷贝至了G盘中，因此，周备份只需对G盘中的日备份文件夹进行备份即可。选取部分命令内容如下：

为了保证周备份数据不被覆盖，其使用日期命名文件的命令为%date：～0，14%，生成的数据备份文件夹名字为“HYG2Sim周日-2019-08-11”，由于最后的日期不一样，因此周备份会被长期保存在G盘中，可根据需要手动删除掉两年以前的数据。

3.2 工作站重启脚本文件

模拟机中共配置了34个客户端工作站，工作站运行一段时间后，随着开启程序的增多，或者有些程序没能正常关闭等各种原因，导致工作站进程中的程序越来越多，占用的内存也会增多，导致工作站运行速度变慢，通过定期对工作站的重启可解决此问题。使用psexec命令，在模型计算机中远程发送命令至各客户端工作站，执行重启命令。选取部分命令如下：

3.3 磁盘碎片整理脚本文件

模拟机中主要包含模型计算机和客户端工作站两类服务器设备，模型计算机承担了所有模型运算的工作，任何模型的修改也都只能在模型计算机中进行，导致文件的修改和变动非常多，相应的磁盘碎片也就比较多;而工作站正常多用于操作及接收模型计算机下装的文件数据，整体变动较小。因此，主要需对模型计算机进行定期的磁盘碎片整理工作，直接在模型计算机中调用磁盘碎片整理程序即可，命令如下：

3.4 数据下装脚本文件

模拟机升级或日常维护过程中，在模型计算机中修改的数据文件需要及时下装至各客户端工作站，以保障各工作站能够正常运转，且人机界面等模型或规程数据与模型计算机一致。针对修改频率高、数据大，脚本文件执行耗时长的文件，使用robocopy命令编写了数据下装脚本文件，选取部分命令如下：

4 任务计划设定

通过在任务计划程序中设定执行Windows nt脚本文件的计划，便可在指定的时间自动执行脚本文件内所设定的维护命令。

4.1 任务计划设定

在系统管理工具中可启动任务计划程序，在任务计划程序库中可创建所需要定期执行的维护计划工作，其中最主要的是触发器和操作的设定。

在触发器选项卡中，可以设定任务计划执行的频次、间隔、开始时间等内容。以日备份计划为例，其触发器设定为每天凌晨1点执行，且每隔一天执行一次。触发器设置如下图2所示。

通过对触发器及操作选项卡的设定，任务计划程序便会按照设定的计划，每天凌晨1点启动日备份脚本文件，自动完成每日数据备份的维护工作。

4.2 各任务计划触发器的设定

根据模拟机常规维护工作需求及各工作特点，对数据日备份、数据周备份、工作站重启、磁盘碎片整理、数据下装均设置了任务计划，每个任务均是根据各自的执行要求和相关数据特点设定的触发器，各任务计划触发器设定情况如下表1所示。

5 结语

在未增加任何投入、未安装任何新软件的情况下，通过使用Windows系统自带的Windows nt脚本文件和任务计划程序等工具，有效利用模拟机空闲时间，实现了模拟机常规维护工作定期自动化开展的功能，即保障了相关维护工作能够按时开展，又節省了人力和时间成本的投入，进一步提升了模拟机运行的稳定性及数据的安全性。

参考文献：

[1] 蔡显岗，孙宪. 某核电站全范围模拟机数据备份方案分析和应用[J].信息系统工作，2016（12）：54-56.

【通联编辑：闻翔军】