一种基于云计算技术的火箭地面网络异构系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，该系统在虚拟化服务器中进行集中的数据处理和应用操作，并采用磁盘阵列实现资源存储，充分利用了系统的计算和存储资源，并且用户可按照自身需要申请计算资源与存储空间，当用户对资源的需求增加后，只需要重新申请相应资源，不需要考虑系统硬件资源升级和重新购置，由云平台动态调度资源即可；而当云平台的整体计算与存储能力不再满足当前要求时，只需在现有设备上增加计算以及存储服务器设备，而不需要废弃原有设备，充分合理利用了计算和存储资源，并实现单套设备应用于多个型号的多次试验，大大降低了研制成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运载火箭地面网络平台
，特别涉及一种基于云计算技术的火箭地面网络异构系统。
技术介绍
我国运载火箭现有远距离网络平台采用多级拓扑架构，该架构根据功能划分为多个分系统，并采用VLAN技术对各分系统进行访问隔离，前端和后端的数据通信设备采用双机冗余工作方式来保证系统的可靠性。在现有的这种多级拓扑架构中，各分系统具有独立的硬件资源完成数据处理、信息交互，但是各分系统在完成设定功能任务时，无法充分利用其硬件资源，从而造成资源浪费，而且如果根据发射任务进行功能扩展，则需要增加新的分系统设备，从而大大增加发射成本。另外，各分系统的数据处理能力受限，无法对新型运载火箭的海量数据进行集中存储和灵活应用，因此无法满足新型运载火箭发射任务中海量数据的高可靠性存储和应用。而且，由于各分系统的资源分散管理，无法确保每个系统终端的可靠运行并阻止病毒侵入，如果其中一个分系统存在可靠性和安全性问题时，则互联的各分系统均有可能遭到可靠性和安全性威胁。因此，面对未来的高密度发射任务，面对未来激烈的国际市场竞争的发射成本压力，以及新型运载火箭的海量数据的高可靠性存储和应用，现有网络平台无法满足未来相应的应用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，该系统在虚拟化服务器中进行集中的数据处理和应用操作，并采用磁盘阵列实现资源存储，充分合理利用了计算和存储资源，并实现单套设备应用于多个型号的多次试验，大大降低了研制成本。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，包括网络交换子系统、虚拟化服务器、磁盘阵列和管理工作站；所述虚拟化服务器按照发射任务需求划分为N个虚拟终端，在每个虚拟终端上独立运行设定的操作系统和系统应用软件，磁盘阵列相应的划分为N个存储空间，N为正整数；其中：网络交换子系统：与火箭发射场内的设备连接，并与虚拟化服务器、磁盘阵列和管理工作站相连；虚拟化服务器：通过网络交换子系统接收管理工作站发送的控制指令，根据所述控制指令进行操作并返回工作状态数据到管理工作站；每个虚拟终端根据设定任务通过网络交换子系统接收前端设备和其他虚拟终端发送的测试数据，并按照设定任务需求对所述测试数据进行处理，处理过程中的数据和结果存储在磁盘阵列中设定的存储空间内；磁盘阵列：与虚拟化服务器连接，每个存储空间作为对应的虚拟终端的存储器，用于在虚拟终端进行数据处理过程中进行数据存储；并通过网络交换子系统接收管理工作站发送的控制指令，根据所述控制指令进行操作并返回工作状态数据到管理工作站；管理工作站：通过网络交换子系统发送控制指令到虚拟化服务器和磁盘阵列，并通过网络交换子系统接收虚拟化服务器和磁盘阵列返回的工作状态数据，通过可视化界面实现人机交互。在上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统中，网络交换子系统包括前端网络交换机和后端网络交换机，所述前端网络交换机和后端网络交换机之间通过光纤连接，其中：前端网络交换机与发射场内的前端设备通过网线连接，后端网络交换机与虚拟化服务器、磁盘阵列、瘦客户机子系统和管理工作站通过网线连接。在上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统中，网络交换子系统包括网络交换机，前端设备通过光纤与所述网络交换机连接，网络交换机与虚拟化服务器、磁盘阵列、瘦客户机子系统和管理工作站通过网线连接。上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统，在虚拟化服务器上运行Vmware软件，实现N个虚拟终端的内存和CPU的分配。在上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统中，虚拟化服务器能够根据管理工作站的控制指令，调整虚拟终端的个数，以及重新分配或调整每个虚拟终端的硬件资源。上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统还包括瘦客户机子系统，所述瘦客户机子系统包括M个瘦客户机，采用远程桌面技术对这M个虚拟终端进行界面显示，作为所述M个虚拟终端的显示设备，其中，M为正整数且M≤N。在上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统中，每个瘦客户机通过网线与网络交换子系统连接，实现显示数据交互。在上述的基于云计算的火箭地面网络异构系统中，虚拟化服务器和磁盘阵列放置在标准机柜上，实现统一维护和管理。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)、本专利技术在虚拟化服务器中进行集中的数据处理和应用操作，并采用磁盘阵列实现资源存储，充分利用了系统的计算和存储资源，并且用户可按照自身需要申请计算资源与存储空间，当用户对资源的需求增加后，只需要重新申请相应资源，不需要考虑系统硬件资源升级，由云平台动态调度资源即可。而当云平台的整体计算与存储能力不再满足当前要求时，只需在现有设备上增加计算以及存储服务器设备，而不需要废弃原有设备；(2)、本专利技术通过构建高性能、高可靠的地面测控应用体系，搭建一个私有云网络，通过对用户权限的控制和网络限制等手段，提供更多的安全和私密的保证，利用云计算的特点，提升地面网络的带宽，有效分配系统的硬件资源，从而满足系统对数据实时性和大数据流量的需求；(3)、本专利技术将取消了各系统分散的工作站，在统一的计算服务器上，虚拟出相应的用户操作系统与应用软件环境，集中管理，杜绝了由各系统工作站传入病毒的可能性，提高了地面网络的安全性。附图说明图1为本专利技术的基于云计算技术的火箭地面网络异构系统的组成框图；图2为本专利技术的基于云计算技术的火箭地面网络异构系统中的桌面云和计算资源一体化设计的示意图；图3为基于RDP协议的终端服务模式示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明：本专利技术的基于云计算技术的火箭地面网络异构系统，通过网络交换机、远距离光纤、网线等设备搭建地面网络异构系统的通信平台，实现地面测发控设备的远距离通信，以及各分系统之间的信息交互。其中，网络交换机构成整个系统的核心网，前端设备与该核心网的网络交换机连接，采用云平台技术的后端设备使用服务器、工作站集成化设计并接入核心网，从而实现前后端测试信息的运距离通信，以及各分系统间的信息交互。如图1所示的系统组成框图，本专利技术的基于云平台的地面网络异构系统包括网络交换子系统、虚拟化服务器、磁盘阵列、瘦客户机子系统和管理工作站。(一)网络交换子系统在本专利技术中，网络交换子系统作为整个系统的核心网，用于实现前后端设备之间的远距离通信，以及各分系统之间的信息交互。在本专利技术中，提供了两...

【技术保护点】
一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，其特征在于：包括网络交换子系统、虚拟化服务器、磁盘阵列和管理工作站；所述虚拟化服务器按照发射任务需求划分为N个虚拟终端，在每个虚拟终端上独立运行设定的操作系统和系统应用软件，磁盘阵列相应的划分为N个存储空间，N为正整数；其中：网络交换子系统：与火箭发射场内的设备连接，并与虚拟化服务器、磁盘阵列和管理工作站相连；虚拟化服务器：通过网络交换子系统接收管理工作站发送的控制指令，根据所述控制指令进行操作并返回工作状态数据到管理工作站；每个虚拟终端根据设定任务通过网络交换子系统接收前端设备和其他虚拟终端发送的测试数据，并按照设定任务需求对所述测试数据进行处理，处理过程中的数据和结果存储在磁盘阵列中设定的存储空间内；磁盘阵列：与虚拟化服务器连接，每个存储空间作为对应的虚拟终端的存储器，用于在虚拟终端进行数据处理过程中进行数据存储；并通过网络交换子系统接收管理工作站发送的控制指令，根据所述控制指令进行操作并返回工作状态数据到管理工作站；管理工作站：通过网络交换子系统发送控制指令到虚拟化服务器和磁盘阵列，并通过网络交换子系统接收虚拟化服务器和磁盘阵列返回的工作状态数据，通过可视化界面实现人机交互。...

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，其特征在于：包括网络交换
子系统、虚拟化服务器、磁盘阵列和管理工作站；所述虚拟化服务器按照发射
任务需求划分为N个虚拟终端，在每个虚拟终端上独立运行设定的操作系统和
系统应用软件，磁盘阵列相应的划分为N个存储空间，N为正整数；其中：
网络交换子系统：与火箭发射场内的设备连接，并与虚拟化服务器、磁盘
阵列和管理工作站相连；
虚拟化服务器：通过网络交换子系统接收管理工作站发送的控制指令，根
据所述控制指令进行操作并返回工作状态数据到管理工作站；每个虚拟终端根
据设定任务通过网络交换子系统接收前端设备和其他虚拟终端发送的测试数
据，并按照设定任务需求对所述测试数据进行处理，处理过程中的数据和结果
存储在磁盘阵列中设定的存储空间内；
磁盘阵列：与虚拟化服务器连接，每个存储空间作为对应的虚拟终端的存
储器，用于在虚拟终端进行数据处理过程中进行数据存储；并通过网络交换子
系统接收管理工作站发送的控制指令，根据所述控制指令进行操作并返回工作
状态数据到管理工作站；
管理工作站：通过网络交换子系统发送控制指令到虚拟化服务器和磁盘阵
列，并通过网络交换子系统接收虚拟化服务器和磁盘阵列返回的工作状态数据，
通过可视化界面实现人机交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的火箭地面网络异构系统，其
特征在于：网络交换子系统包括前端网络交换机和后端网络交换机，所述前端
网络交换机和后端网络交换机之间通过光纤连接，其中：前端网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苑伊，李云鹏，赵心欣，刘巧珍，李茂，张学英，沈超鹏，吕明，林海，侯彦娇，夏伟强，汪东洋，李靖，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11