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H&i SERVER在南京有軌電車一号線通信系統中的應用

發布時間:2015-07-16

一、項目概述: 

南京市麒麟科技創新園現代有軌電車一号線起點位于馬群綜合客運樞紐,線路沿馬群南路、芝嘉東路和滄麒東路敷設,沿線跨越繞城高速公路、甯蕪鐵路和仙西聯絡線,途徑百水芊城社區、南灣營、麒麟商務區、中央公園以及王五莊等區域。全線長約8.95km,其中高架段1.02km,地面段7.93km,;全線共設置13個站,線路與軌道交通2、S6、8、10以及12号線銜接,其中與軌道交通換乘站有5個。本線設一座車輛基地,位于緯七路和京滬高鐵所夾地塊。

麒麟科技創新園現代有軌電車一号線全線,含一個控制中心、13個地面車站、1個車輛基地(控制中心在内)。

 

 

二、通信系統概述 

通信系統是現代有軌電車運營指揮、服務乘客的網絡平台,是現代有軌電車正常運轉的神經系統,為列車運行的快捷、安全、準點提供了基本保障。通信系統在正常情況下應保證列車安全高效運營、為乘客出行提供高質量的服務保證;在異常情況下能迅速轉變為供防災救援和事故處理的指揮通信系統。

現代有軌電車工程一号線專用通信系統由通信傳輸系統、專用/公務電話系統(公、專合一)、無線通信系統、時鐘系統、信息網絡系統、閉路電視監視系統、廣播系統、乘客信息顯示系統、綜合調度監控系統、電源及防雷接地系統和通信線路共同組成,構成傳送語音、數據、圖象和多媒體等各種信息的綜合業務通信網。

 

三、信息網絡系統概述 

麒麟科技創新園現代有軌電車一号線信息網絡系統管理中心設置在車輛基地控制中心内,實現整個有軌電車的辦公自動化和信息化,根據麒麟科技創新園現代有軌電車一号線的需求,我們将信息管理中心的網絡劃分為兩個層次:核心層和彙聚層。

1)核心層

中心設置2台路由交換機(主、備),作為辦公自動化網絡的彙聚骨幹。選用具備電信級可靠性的網絡設備進行組網,使網絡具有自動恢複能力、降低人工維護工作。所有關鍵器件,如主控闆、電源等都采用冗餘設計,業務模塊支持熱插拔;可靠性指标必須達到99.999%;基于 IRF2架構的HA方案,網絡設備主備倒換過程不影響業務轉發,不丢包。

2)彙聚層

彙聚層的功能主要是連接接入層節點和核心層中心,設計為連接本地的邏輯中心,需要較高的性能和比較豐富的功能。彙聚層配置3台千兆交換機為接入層提供入網接口

3)服務器系統

信息網絡系統内配置6台PC服務器,分别為信息網絡管理服務器,視頻系統服務器,錄像管理服務器,廣播系統網絡管理服務器,乘客信息系統管理服務器,運營數據服務器, 2套冗餘容錯服務器,分布作為數據庫服務器、數據備份服務器。全部選用微軟Windows Server 2008 R2操作系統

 

四、信息網絡系統的設計原則 

高穩定性:

麒麟科技創新園現代有軌電車一号線信息網絡系統管理中心對于保證整個有軌電車的運行提供重要的網絡平台,控制中心要保證7*24小時的穩定運行,也為其他系統提供高穩定的網絡平台。

可擴展性:

要建設成統一、組網靈活、易于擴展的網絡平台,能随着需求變化,留有擴展餘地。

高可靠性:

選用具備電信級可靠性的網絡設備進行組網,使網絡具有自動恢複能力、降低人工維護工作,達到電信級的可靠運行。關鍵設備要求采用冗餘容錯的設計方案,具備故障發生時系統快速自愈能力,毫秒級甚至零秒級業務切換,實時數據零丢失。

 

五、信息網絡系統的架構圖 

 

 服務器配置6台PC 服務器,分别為信息網絡管理服務器,視頻系統服務器,錄像管理服務器,廣播系統網絡管理服務器,乘客信息系統管理服務,網管服務器;

 配置2套冗餘容錯服務器H&i Server 2210,作為數據庫服務器、重要數據的備份服務器,具備主機故障發生時,系統零秒切換技術,實現客戶機系統訪問零時間停頓,保障關鍵業務連續不中斷的運行;

 配置1台磁盤陣列設備,配置6塊2TB 7.2Krpm SAS硬盤,其中1塊硬盤作為熱備,另外5塊硬盤做4+1的RAID5,采用IP SAN存儲技術,通過千兆以太網電端口連接中心以太網交換機,用于存儲和備份信息管理中心的數據;

 

 

六、信息管理中心的系統配置 

中心以太網核心路由交換機和防火牆分别配置2台設備,互為主備方式;同時在防火牆上配置安全策略,保證系統足夠的安全,防止外界的攻擊,并确保不受外界病毒的侵擾。

最關鍵的業務系統,如數據庫、數據備份系統采用冗餘容錯服務器方案,配置2套H&i Server 2210 設備。其他的系統全部采用IBM PC服務器方案。

H&i Server 2210 冗餘容錯服務器,4U機架式安裝部署。雙路Xeon E5-2620處理器,16GB内存,4個千兆網絡,2*300GB SAS硬盤,RAID1保護。20Gb/S數據同步帶寬。

數據庫軟件:Microsoft SQL Server 2008(15用戶)

操作系統:Microsoft  Windows Server 2008 R2 中文标準版

IBM Storwize V3500磁盤陣列,雙控制設計,IP SAN架構

趨勢科技中小企業安全軟件包(三年版):50用戶(1 Server+49 Client)

七、H&i SERVER 冗餘容錯服務器的優勢 

l   容錯系統/無擾切換 

冗餘主機實時同步運行,“零秒中斷”技術完全預防因為故障發生而導緻的業務停頓及數據丢失。系統可靠性99.999%以上。

l   故障預警/簡單可用 

所有部件支持熱拔插,設備自動恢複同步,支持遠程監控和主動告警(郵件和短信等)

l   虛拟化/系統整合 

支持多系統部署運行,任何應用以 VM 虛拟機方式打包,無須安裝即插即用。支持OpenStack雲計算平台架構。

l   工業級設計/穩定可靠

主機硬件設計采用工業級标準,運行環境溫度最高支持到45攝氏度以上。采用高性能低功耗設計,支持”冷冗餘“雙電源 CRPS技術。

 

八、與集群方案對比分析

冗餘服務器H&i SERVER基于硬件虛拟化層的實現的容錯系統設計,客戶機系統與應用軟件在冗餘主機保持雙活同步鏡像運行,任意主機發生錯誤的情況下業務零秒中斷,數據零丢失。因此避免了一主一備的雙機集群所産生的故障切換和恢複時間,以及該過程中動态數據的丢失。集群服務器系統的這種切換由于是建立在軟件的基礎上,随着數據庫越來越大,應用的複雜性,切換時間可以從幾分鐘甚至幾十分鐘,切換時間内的實時數據将随之無法重新采集,對外服務停止。

避免集群軟件的複雜配置和維護過程,冗餘服務器H&i SERVER采用獨特的硬件底層容錯同步技術,完全獨立于操作系統,客戶軟件維護類似單機環境。

 

 九、帶給客戶的價值分析

高可靠性:

冗餘主機雙活鏡像(Active-Active)運行。切換時間為零秒,任何單點故障發生,完全不影響一号線通信系統(信息網絡系統)的連續運行,保障信息網絡系統  7*24小時真正不間斷運行。

高可用性:

冗餘服務器所有的部件均支持在線更換,任何單點部件或主機的維護均不影響另外一個主機單元運行。無需額外的軟件配置,系統自動恢複鏡像同步運行。支持郵件告警和短信告警功能。

經濟性:

H&i SERVER系統排除了對高昂成本的SAN存儲設備的依賴,内置數據鏡像(RAID保護)的大容量存儲系統即可實現業務系統的安全部署。 單系統軟件副本不僅降低采購成本,也提高了系統可用性。原廠承諾三年免費系統質保與本地化服務響應,實現了幾乎零成本的售後服務和最大化的業務連續運行承諾。