與云平臺(tái)深度融合的綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案研究

郝旭東

（太原市軌道交通發(fā)展有限公司，山西 太原 030002）

隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益發(fā)展，城市軌道交通的資源共享、信息共享的需求也越來越強(qiáng)烈，綜合監(jiān)控系統(tǒng)也結(jié)合自身特性進(jìn)行了積極探索與實(shí)踐。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為分層、分布式計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)，是軌道交通生產(chǎn)系統(tǒng)高度集成、高度信息化的產(chǎn)物，初步實(shí)現(xiàn)了線路級(jí)的信息交換與共享功能，在運(yùn)營調(diào)度指揮、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、輔助決策等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和云平臺(tái)技術(shù)的推廣，為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的整合度、集成度提升創(chuàng)造了充足的條件。國內(nèi)主流的城市軌道交通ISCS集成商與云平臺(tái)廠家已陸續(xù)開展了深度融合的基于云平臺(tái)PaaS服務(wù)、SaaS服務(wù)構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究和試驗(yàn)。

1 現(xiàn)狀分析

目前，國內(nèi)軌道交通云平臺(tái)已在呼和浩特、太原、武漢、廣州、溫州、深圳等多個(gè)地區(qū)取得階段性成果，也積累了較為豐富的建設(shè)、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。但綜合監(jiān)控系統(tǒng)僅將部分服務(wù)器進(jìn)行了初步云化，并為實(shí)現(xiàn)與云平臺(tái)的深度融合。以呼和浩特1號(hào)線為例，綜合監(jiān)控在中央級(jí)云平臺(tái)資源池中部署中央級(jí)服務(wù)器、磁盤陣列，在車站云節(jié)點(diǎn)中部署車站降級(jí)服務(wù)器，主干網(wǎng)及就地級(jí)網(wǎng)絡(luò)均由云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 云平臺(tái)承載方案

云平臺(tái)為綜合監(jiān)控提供基于IaaS服務(wù)的虛擬化計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全資源，為綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供虛擬化服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器及獨(dú)立的磁盤陣列存儲(chǔ)空間。云平臺(tái)為綜合監(jiān)控提供中間件、消息件、數(shù)據(jù)庫等服務(wù)，為綜合監(jiān)控提供軟件部署環(huán)境。云平臺(tái)建立統(tǒng)一的多租戶數(shù)據(jù)庫，為綜合監(jiān)控及其他專業(yè)提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，數(shù)據(jù)庫的性能、容量、功能等均滿足綜合監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫部署要求。云平臺(tái)為綜合監(jiān)控劃分獨(dú)立的1000Mbps以太網(wǎng)傳輸通道，并配置最高QoS等級(jí)，防止其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)綜合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀ＷC綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案

1）系統(tǒng)架構(gòu)，針對(duì)云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)連通、資源整合、集中管理、快速部署的特點(diǎn)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了如下適配：

綜合監(jiān)控中心級(jí)、車站級(jí)、網(wǎng)絡(luò)管理、維修管理的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源均集中至控制中心云平臺(tái)資源池，車站、車輛段、網(wǎng)絡(luò)管理、維修管理等子系統(tǒng)進(jìn)設(shè)置單一備用服務(wù)器，部署在車站、車輛段的云節(jié)點(diǎn)上，僅在中心級(jí)系統(tǒng)離線時(shí)完成災(zāi)備功能，并可在中心級(jí)系統(tǒng)恢復(fù)后完成數(shù)據(jù)的續(xù)傳。綜合監(jiān)控系統(tǒng)可通過云平臺(tái)的模板下發(fā)功能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署。

2）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)由云平臺(tái)提供。鑒于云平臺(tái)交換機(jī)通過堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物理雙網(wǎng)、邏輯單網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，綜合監(jiān)控也相應(yīng)優(yōu)化為同樣的架構(gòu)，已實(shí)現(xiàn)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的IP地址由云平臺(tái)統(tǒng)一分配。

3）設(shè)備部署，中央級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)服務(wù)器、前端處理器部署在云平臺(tái)提供虛擬化服務(wù)器上。綜合監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫部署在云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫劃分出的獨(dú)立租戶中。實(shí)時(shí)服務(wù)器、前端處理器等系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的冗余設(shè)置，滿足綜合監(jiān)控系統(tǒng)熱備冗余的要求，同時(shí)云平臺(tái)對(duì)所有設(shè)備配置高可用、故障快速恢復(fù)的能力。

車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的車站級(jí)備用服務(wù)器由云平臺(tái)提供，實(shí)現(xiàn)車站級(jí)的數(shù)據(jù)采集與處理。

根據(jù)目前方案測(cè)試，綜合監(jiān)控系統(tǒng)在雪崩狀態(tài)下的CPU利用率不超過30%，滿足規(guī)范要求及實(shí)際使用需求。

4）信息安全，綜合監(jiān)控系統(tǒng)保證本系統(tǒng)的信息安全，但在網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)、主機(jī)防病毒、終端設(shè)備準(zhǔn)入等方面的工作由云平臺(tái)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)，日志審計(jì)、運(yùn)維審計(jì)、數(shù)據(jù)庫審計(jì)等安全工作由綜合監(jiān)控系統(tǒng)自行完成。

3 結(jié)語

綜合監(jiān)控系統(tǒng)與云平臺(tái)融合的方案可以提高系統(tǒng)的硬件資源利用率，節(jié)約建設(shè)成本。綜合監(jiān)控系統(tǒng)各業(yè)務(wù)應(yīng)用均按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行部署，將會(huì)大大降低管理成本及系統(tǒng)運(yùn)行成本并進(jìn)一步提高軌道交通項(xiàng)目的建設(shè)水平。