云計算技術在智能交通的應用研究

方文杰

（合肥工業大學設計院(集團)有限公司，安徽 合肥230009）

云計算技術通過計算、存儲、網絡及安全資源的虛擬資源池化實現復雜、異構物理資源的集中分配，通過搭建云管平臺實現云服務的統一發放、管理。基于云計算技術搭建的云計算平臺可作為智能交通系統建設與運行的底層支撐載體，服務于智能交通上層業務平臺的快速部署、便捷應用。

1 云計算技術概述

1.1 技術特點

云計算技術主要有以下特點：

1.1.1 異構管理能力。云計算可實現對基礎設施資源的統一管理，屏蔽底層硬件的異構性和組網的復雜性，構建統一的計算、存儲、網絡和安全資源池。

1.1.2 差異化業務場景支撐能力。根據業務需要，可將云計算資源劃分為通用型、高IO 型、存儲型、網絡型等豐富的業務場景。

1.1.3 高可靠和開放能力。云計算可提供熱遷移、高可用等高可靠能力，實現不低于99.99%的高可用性，并提供多語言的SDK 包和靈活的API 接口以供上層智能交通應用的二次開發。

1.1.4 大規模組網能力。云計算平臺具有高彈性擴展能力，集群規模可至少擴展至1000 節點，容量可擴展至50PB。

1.2 適用場景

基于云計算技術異構兼容、開放可靠、平滑擴容的特點，其在大規模用戶群體、復雜業務類型、需求快速增長、數據容災備份、資源集約管理[1]等智能交通應用場景具有明顯優勢，是近年來智能交通信息化建設的熱門方向。

2 智能交通應用研究

智能交通云平臺主要通過虛擬機或容器承載信號智能優化等業務應用運行，提供彈性主機、自動伸縮等云服務，并通過裸金屬統一納管大數據和AI 平臺等其他物理機部署環境下的資源，幫助智能交通業務搭建、使用及演進更加便捷、平滑，平臺邏輯架構圖如圖1 所示。

圖1 智能交通云平臺邏輯架構圖

a.基礎資源層：主要提供計算、存儲、網絡及其他基礎性資源，包括服務器、存儲、網絡和安全設備。

b.資源池層：通過虛擬化技術將傳統物理設備進行池化處理[2]，構建統一的計算、存儲、網絡和安全資源池，為上層應用提供穩定、安全隔離、按需獲取的IT 資源。

c.資源服務層：提供按需、易擴展的資源和服務，根據業務需求可提供彈性主機、存儲網絡等基礎服務和裸金屬納管、資源編排等擴展服務。

3 幾種云計算應用的選型研究

結合智能交通實際應用，本節對虛擬機、容器、FC-SAN、分布式存儲等云計算技術選型進行比選分析。

3.1 虛擬機技術與容器技術

虛擬機技術是指將一臺服務器虛擬為多臺邏輯虛擬機，分別為操作系統和各類業務模塊提供不同的獨立、隔離資源空間；容器技術則主要提供輕量級的虛擬化容器層以隔離應用之間的資源[3]。二者的技術比選表如下所示：

表1 虛擬機技術與容器技術比選分析

3.2 FC-SAN 存儲與分布式存儲

SAN 存儲將存儲空間集中部署于專用的存儲設備，采用傳輸速率更優的FC 網絡實現與計算資源的高速互聯；分布式存儲則是通過IP 光纖網絡實現分散在不同設備上計算、存儲資源的統一調度[4]，二者的技術比選如表2 所示。

4 結論

本文對云計算技術特點、適用場景及其在智能交通領域的邏輯架構進行分析，并就虛擬機、容器、FC-SAN、分布式存儲等幾種實際應用中較為先進、相對主流的技術進行比選，可對云計算技術在智能交通領域的應用給與一定指導。隨著智能交通領域逐步體現出海量信息集中匯聚，PB 級數據高度融合的特點，基于云計算的大數據技術、GPU 資源池化應用等成為新興研究課題，伴隨著越來越多的城市正在進行的交通信息化建設，引領智能交通向更智能、更高速的方向發展。

表2 FC-SAN 存儲與分布式存儲比選分析