与云平台深度融合的综合监控系统方案研究

郝旭东

（太原市轨道交通发展有限公司，山西 太原 030002）

随着云计算和大数据技术的日益发展，城市轨道交通的资源共享、信息共享的需求也越来越强烈，综合监控系统也结合自身特性进行了积极探索与实践。城市轨道交通综合监控系统作为分层、分布式计算机集成系统，是轨道交通生产系统高度集成、高度信息化的产物，初步实现了线路级的信息交换与共享功能，在运营调度指挥、多系统联动、辅助决策等领域发挥了重要作用。随着互联网技术的发展和云平台技术的推广，为综合监控系统的整合度、集成度提升创造了充足的条件。国内主流的城市轨道交通ISCS集成商与云平台厂家已陆续开展了深度融合的基于云平台PaaS服务、SaaS服务构建综合监控系统的研究和试验。

1 现状分析

目前，国内轨道交通云平台已在呼和浩特、太原、武汉、广州、温州、深圳等多个地区取得阶段性成果，也积累了较为丰富的建设、运营经验。但综合监控系统仅将部分服务器进行了初步云化，并为实现与云平台的深度融合。以呼和浩特1号线为例，综合监控在中央级云平台资源池中部署中央级服务器、磁盘阵列，在车站云节点中部署车站降级服务器，主干网及就地级网络均由云平台实现。

2 方案设计

2.1 云平台承载方案

云平台为综合监控提供基于IaaS服务的虚拟化计算、存储、网络、安全资源，为综合监控系统提供虚拟化服务器、裸金属服务器及独立的磁盘阵列存储空间。云平台为综合监控提供中间件、消息件、数据库等服务，为综合监控提供软件部署环境。云平台建立统一的多租户数据库，为综合监控及其他专业提供独立的数据库服务，数据库的性能、容量、功能等均满足综合监控系统数据库部署要求。云平台为综合监控划分独立的1000Mbps以太网传输通道，并配置最高QoS等级，防止其他业务系统对综合监控数据传输的影响，保证综合监控系统可靠、稳定运行。

2.2 综合监控系统方案

1）系统架构，针对云平台网络连通、资源整合、集中管理、快速部署的特点，综合监控系统进行了如下适配：

综合监控中心级、车站级、网络管理、维修管理的计算资源、存储资源均集中至控制中心云平台资源池，车站、车辆段、网络管理、维修管理等子系统进设置单一备用服务器，部署在车站、车辆段的云节点上，仅在中心级系统离线时完成灾备功能，并可在中心级系统恢复后完成数据的续传。综合监控系统可通过云平台的模板下发功能实现业务的快速部署。

2）网络架构

综合监控系统的主干网由云平台提供。鉴于云平台交换机通过堆叠技术实现了物理双网、逻辑单网的网络架构，综合监控也相应优化为同样的架构，已实现。综合监控系统的IP地址由云平台统一分配。

3）设备部署，中央级综合监控系统实时服务器、前端处理器部署在云平台提供虚拟化服务器上。综合监控系统数据库部署在云平台数据库划分出的独立租户中。实时服务器、前端处理器等系统关键设备的冗余设置，满足综合监控系统热备冗余的要求，同时云平台对所有设备配置高可用、故障快速恢复的能力。

车站级综合监控系统的车站级备用服务器由云平台提供，实现车站级的数据采集与处理。

根据目前方案测试，综合监控系统在雪崩状态下的CPU利用率不超过30%，满足规范要求及实际使用需求。

4）信息安全，综合监控系统保证本系统的信息安全，但在网络边界防护、主机防病毒、终端设备准入等方面的工作由云平台统一实现，日志审计、运维审计、数据库审计等安全工作由综合监控系统自行完成。

3 结语

综合监控系统与云平台融合的方案可以提高系统的硬件资源利用率，节约建设成本。综合监控系统各业务应用均按照标准化进行部署，将会大大降低管理成本及系统运行成本并进一步提高轨道交通项目的建设水平。