云计算在铁路信息化基础设施建设中的应用分析

◆刘子懿

云计算在铁路信息化基础设施建设中的应用分析

◆刘子懿

(呼和浩特铁路局信息化处 内蒙古 010057)

本文在总结云计算服务的基础上，系统分析了现代铁路系统在信息基础设施建设中的现状及存在的主要问题。结合高速铁路系统的快速发展，对铁路系统信息系统建设中云计算服务需求进行了全面分析。最后对实际铁路信息化建设过程中的相关应用信息进行了相应的指导性分析，并提出了建设性的措施。

云计算；铁路信息化；基础设施建设；应用

0 引言

2006年，国家出台了“2006-2020年国家信息化发展战略”，信息化的高速发展使得我国的大部分行业都迎来了良好的发展机遇，尤其是在以运输业为主的铁路信息化的建设过程中，其结合现有的信息化技术理论，将整个云计算的数据平台进行建设，构建了以基建为基础的相应的铁路信息化建设目标。目前，以大数据、物联网及云计算服务为技术革新代表的技术创新正在深刻影响着各行各业人们对信息资源的利用方式。伴随着我国铁路系统在经济效益、运营效率以及服务水平的快速发展，铁路系统尤其是我国的高速铁路对信息化水平的需求越来越高，信息化水平的提高首先体现在信息化基础设施的建设中。因此，基于高效、绿色、节能的服务理念，中国铁路系统云计算数据服务中心的开发和建设是实现中国（高速）铁路现代化，智能化和数据化技术的互相补充，体现了信息化技术的长远发展，本文研究的重心就是以信息化的云计算数据为基础，构建了以数据为优势的整体铁路信息化的解决方案。

1 关于云计算的概述

1.1 云计算的概念

云计算是以信息集成为依据，构建互联网数据库，进而将实时收集的相关数据进行相应的储存，并且能够实现异地异设备的共享化，可以为用户提供灵活、按需和可扩展的服务。

1.2 云计算的基本特性

云计算的常见基本特性如表1所示。

表1 云计算的常见基本特性[2,3]

1.3 云计算面临的主要问题

近年来，云计算服务技术在各行各业都取得了快速发展，但其发展迅速的同时，一些不可避免的问题逐渐暴露在人们的视野中[4]。目前，所面临的主要问题总结如下：①无国家规范支撑，开发流程复杂程度较大；②互联网黑客数量多，易受到安全威胁；③云计算储存数据的效率慢，且整体性结构变化较快。

2 铁路系统信息化基础设施现状及存在问题分析

现如今，（高速）铁路信息化建设的重点是：在铁路系统运输组织、客货运营销和企业管理三大领域快速发展，特别是高速铁路运输调度、客货运营销、信息化建设、运输生产、安全监控、运营管理、安全保障和信息管理水平。

但是铁路系统快速发展的同时，其在信息化基础设施建设方面仍存在一些问题，现总结如下：

（1）铁路系统在局级以上机房建设中存在诸多问题，设计标准较低。安全、节能和环境保护等现代数据中心的要求远未得到满足；另外，硬件设备数量众多、平台布局混乱、支持能力不足、操作维护困难。

（2）独立建立的铁路业务系统模型存在软件和硬件资源分配渠道单一（大多数仅在高峰时段）的问题，最终导致硬件共享、资源利用率低、投资建设重复、本地资源浪费等混乱局面。另外，缺乏资源分配和调度的统一管理使得难以实现硬件设备共享的基本要求。

（3）铁路业务系统缺乏基础设施数据备份和灾难恢复系统；另外，虽然铁路业务系统的通信网络是健全的，但它通常包括内部网络、外部网络、专用网络和安全生产网络，但子网络之间的数据不能灵活转换。

（4）铁路系统缺乏完善的云计算服务、物联网服务以及大数据服务等新技术标准体系，在铁路领域应用的总体规划也不够完善。

3 铁路系统在信息化基础设施建设中对云计算服务的需求性分析

随着我国铁路系统的体制改革，使得相应的铁路运输的信息化建设逐步提上日程，在相应的技术性内容的变化及改革的过程中，如何有效地实现信息化数据的共享及储存成为当前铁路系统信息化建设的关键性内容。同时也能够在企业重大项目的投资中实现低风险的管控。此外，铁路系统在信息化基础设施建设中对云计算服务在环境、业务和安全性方面均有不同程度的需求性。

4 云计算服务在铁路信息化基础设施建设中应用分析

4.1 应用目标、应用准则和应用思路分析

云计算服务在铁路信息基础设施建设中的应用应以铁路信息化的总体布局为指导，铁路业务系统共享和整合的基础设施应作为应用对象；以云计算服务、大数据服务、物联网服务以及虚拟化技术等新型网络技术为应用支撑；通过现代虚拟化技术的运用实现对现有计算、存储以及网络等相关资源的融合。最后，将建立能够实现灵活性，按需、共享和动态资源分配的铁路云计算服务平台，以提高铁路系统基础设施的利用效率。实现各业务子系统间的互联互通、快速发展，并实现对铁路数据潜在价值的合理性充分挖掘，同时实现铁路各相关企业经济效益的稳步提高，最终达到铁路系统信息化水平的全面提高。

云计算服务平台的建设在铁路系统信息化基础设施的建设中应遵循以下应用准则：①坚持从“领导-规划-标准-建设-管理”五个方面实现全局性的统一建设；②坚持采用基于“安全-可靠-先进-经济-适用-成熟”六个方面的云计算服务技术；③坚持“自主建设-整体规划-分步实施”的应用思路，具体为：在铁路总公司和每个铁路局之间建立一个双层结构模型，从“总公司-分局-站段”三级模型过渡到“总公司-分支”两级模型。

4.2 总体架构和逻辑架构

根据目前铁路业务信息系统的架构以及信息化发展的总体趋势，现将铁路云计算数据服务中心的总体架构和逻辑架构综述如下。

铁路总公司采用“同城双中心+异地三中心”模式：铁路总公司生产数据中心和同城双活数据中心之间实现“实时互备、双活容灾”；同城双活数据中心和异地备份数据中心之间进行数据存储层容灾备份；异地备份数据中心与各下属铁路数据中心之间同时进行数据存储层容灾备份[1]。具体如图1所示。

图1 铁路云计算数据中心的总体架构示意图

此外，从逻辑架构方面铁路系统的云计算平台主要可以具体划分为：①运行环境层；②虚拟化层；③云资源层；④云资源管理层；⑤铁路业务系统层；⑥用户层。

5 结束语

本文主要系统分析了云计算服务在铁路信息化基础设施建设中的应用背景及可行性，通过对云计算服务的概念、基本特性的概述，系统分析了现代铁路系统在信息基础设施建设中的现状及存在的主要问题，并结合高速铁路系统业务需求的快速发展，系统分析了铁路系统信息基础设施建设中云计算服务的总体需求，并在最后分析了云计算服务在铁路信息基础设施建设中的应用目标，应用标准和应用思路，以及整体架构和逻辑架构。本文可为铁路云计算服务平台的构建和铁路云计算数据服务中心的建设提供借鉴和参考。

[1]刘从兵.大数据、云计算背景下的会计信息化建设[J].教育财会研究，2015.

[2]李博.云计算在铁路信息化基础设施建设中应用研究[J].铁路计算机应用，2015.

[3]张建勋，古志民，郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究，2010.

[4]杨振东.基于云计算的中小企业信息化建设模式研究[D].中国海洋大学，2010.