編組站現(xiàn)車管理災(zāi)備應(yīng)急系統(tǒng)研制

懷玉梅

摘要：鐵路編組站管理信息系統(tǒng)是車站日常生產(chǎn)指揮、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)、信息交換的平臺，是車站生產(chǎn)的大腦指揮中樞，系統(tǒng)一旦發(fā)生問題，很容易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的不良社會影響，因此建立完善的信息系統(tǒng)災(zāi)備應(yīng)急系統(tǒng)就更加迫切和重要。

關(guān)鍵詞：鐵路編組站;現(xiàn)車管理;災(zāi)備應(yīng)急

1 引言

編組站信息管理系統(tǒng)是鐵路編組站日常生產(chǎn)指揮、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)、信息交換的平臺，是車站生產(chǎn)的大腦指揮中樞。目前編組站信息管理系統(tǒng)使用的是國鐵集團(tuán)統(tǒng)一的V2.9版本。后臺采用兩臺HP R740小型機(jī)和兩套HP P4500 G2存儲陣列組成，數(shù)據(jù)庫使用的是oracle 11g版，前臺軟件通過b/s和c/s方式訪問數(shù)據(jù)庫。

綜合鐵路信息系統(tǒng)特點(diǎn)，選取備份方案時(shí)應(yīng)以實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，以目前使用的信息系統(tǒng)為源頭，本著安全可靠、切合實(shí)際、節(jié)約投資的方針。充分考慮備份數(shù)據(jù)的存放、網(wǎng)絡(luò)占用帶寬、源系統(tǒng)故障時(shí)現(xiàn)場用戶的容忍度、系統(tǒng)回切的復(fù)雜程度、備份系統(tǒng)的日常維護(hù)、可容忍的數(shù)據(jù)丟失程度等等，綜合考慮上述因素，本系統(tǒng)采用以下方式：

硬件方面：采用一臺聯(lián)想ThinkSystem SR860服務(wù)器作為災(zāi)備服務(wù)器，硬件配置為：金牌Xeon5117*2處理器，2T硬盤*8塊做raid 5，內(nèi)存配置為32G*4，另外配置一臺計(jì)算機(jī)，做為軟件管理使用，生產(chǎn)工作崗位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不做改動。

軟件方面：安裝windows2016R2操作系統(tǒng)，oracle11g數(shù)據(jù)庫及相關(guān)中間件軟件，而關(guān)于備份系統(tǒng)，本系統(tǒng)沒有采用前述商用軟件，而是針對本編組站信息管理系統(tǒng)軟件，單獨(dú)開發(fā)相關(guān)的軟件，有針對性的管理。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)物理架構(gòu)

備份服務(wù)器部署在距阜陽北編組站機(jī)房約15公里的阜陽站客票機(jī)房，兩機(jī)房間通過光纖實(shí)現(xiàn)1000Mbps速率互相訪問。采用ORACLE數(shù)據(jù)泵方式實(shí)時(shí)將編組站管理信息系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)復(fù)制到災(zāi)備服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)災(zāi)備服務(wù)器與小型機(jī)服務(wù)器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，形成小型機(jī)系統(tǒng)平臺的災(zāi)備系統(tǒng)。另外配置一臺相關(guān)的pc，作為軟件管理使用，同時(shí)根據(jù)編組站的實(shí)際情況編寫編組站現(xiàn)車管理災(zāi)備應(yīng)急系統(tǒng)軟件，生產(chǎn)崗位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不做改動。

2.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)

本系統(tǒng)對源生產(chǎn)系統(tǒng)不添加任何額外的操作、不修改源數(shù)據(jù)庫的歸檔方式、不在源生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)器上運(yùn)行額外的作業(yè)程序，保證源生產(chǎn)系統(tǒng)的獨(dú)立性。新的災(zāi)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫安裝時(shí)采用與源生產(chǎn)系統(tǒng)相同的例程名，這樣在發(fā)生故障切換時(shí)，可以直接修改災(zāi)備服務(wù)器的IP地址為源生產(chǎn)用小型機(jī)IP地址，從而達(dá)到生產(chǎn)客戶端無需任何改動的目的，減少故障切換的時(shí)間。

2.3 系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)主要通過在數(shù)據(jù)庫小型機(jī)平臺上部署后臺進(jìn)程，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫運(yùn)行狀態(tài)，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出、分析、壓縮，然后傳輸?shù)綖?zāi)備服務(wù)器平臺，在災(zāi)備服務(wù)器平臺上通過應(yīng)用系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的同步，并管理和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的更新情況，確保災(zāi)備服務(wù)器數(shù)據(jù)與生產(chǎn)庫一致。應(yīng)用系統(tǒng)增加監(jiān)控預(yù)警功能，如災(zāi)備服務(wù)器與生產(chǎn)庫數(shù)據(jù)不一致則報(bào)警。一旦生產(chǎn)庫發(fā)生故障癱瘓，通過災(zāi)備服務(wù)器平臺的應(yīng)用系統(tǒng)，可以立刻完成IP地址和數(shù)據(jù)庫切換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無縫切換，保障車站生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行。

2.4 主要實(shí)現(xiàn)功能

2.4.1 災(zāi)備初始化

實(shí)現(xiàn)在災(zāi)備系統(tǒng)端創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫用戶，建立相關(guān)的表結(jié)構(gòu)，把數(shù)據(jù)從源生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)讀取到災(zāi)備系統(tǒng);

2.4.2 動態(tài)數(shù)據(jù)復(fù)制

根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按時(shí)間間隔讀取源生產(chǎn)系統(tǒng)中動態(tài)數(shù)據(jù)，如現(xiàn)在車相關(guān)表、入庫及出發(fā)確報(bào)相關(guān)表、勾計(jì)劃作業(yè)相關(guān)表等，更新到災(zāi)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫;

2.4.3 靜態(tài)數(shù)據(jù)復(fù)制

把生產(chǎn)系統(tǒng)中相關(guān)的靜態(tài)數(shù)據(jù)表，如站名字典、股道字典、收貨人字典、車種字典等，這些表平時(shí)相對變化小，為防止可能的變化，在系統(tǒng)不繁忙時(shí)，程序自動利用源生產(chǎn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)更新災(zāi)備系統(tǒng)，以保證字典數(shù)據(jù)的相對一致，該操作放在夜間生產(chǎn)系統(tǒng)相對不忙時(shí)由程序自動完成;

2.4.4 災(zāi)備系統(tǒng)手工切換

可手工模擬生產(chǎn)系統(tǒng)故障，對前臺應(yīng)用的支持由源生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫改為災(zāi)備數(shù)據(jù)庫，模擬災(zāi)備運(yùn)行時(shí)需要手工停止源生產(chǎn)系統(tǒng)主機(jī)，將災(zāi)備系統(tǒng)IP地址更改為源生產(chǎn)系統(tǒng)IP地址對外提供相關(guān)服務(wù);

2.4.5 系統(tǒng)回切

在故障的系統(tǒng)修復(fù)之后，提供數(shù)據(jù)從災(zāi)備端重新切回到生產(chǎn)應(yīng)用端，在源生產(chǎn)機(jī)器的數(shù)據(jù)庫中，重新建立數(shù)據(jù)用戶，把數(shù)據(jù)從災(zāi)備系統(tǒng)反向?qū)懭肷a(chǎn)數(shù)據(jù)庫;

2.4.6 日常監(jiān)控

提供相應(yīng)的監(jiān)控界面，監(jiān)測生產(chǎn)系統(tǒng)及災(zāi)備系統(tǒng)的文件系統(tǒng)使用情況、數(shù)據(jù)庫表空間使用率、主/備用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是否一致、前端應(yīng)用的連接數(shù)量等等，方便用戶的管理與監(jiān)控;

2.4.7 數(shù)據(jù)校驗(yàn)

對于災(zāi)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，由于采用的是動態(tài)更新，即頻繁更新的只是動態(tài)變化的相關(guān)生產(chǎn)表，利用該功能，校驗(yàn)該讀取來的數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)

3.1 系統(tǒng)災(zāi)備防御范圍涵蓋軟硬件等災(zāi)難種類

系統(tǒng)設(shè)計(jì)需對主機(jī)系統(tǒng)故障、存儲系統(tǒng)故障、數(shù)據(jù)庫無法啟動、數(shù)據(jù)庫表丟失、數(shù)據(jù)庫文件丟失、系統(tǒng)文件丟失、人為導(dǎo)致的系統(tǒng)錯(cuò)誤、計(jì)劃內(nèi)系統(tǒng)升級、自然災(zāi)害、設(shè)施故障等均有可靠防范或恢復(fù)機(jī)制。

3.2 容災(zāi)與備份的一體化解決方案

將容災(zāi)與備份合為一體，以數(shù)據(jù)保護(hù)為核心，保證數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，有針對數(shù)據(jù)一致性的保障機(jī)制，確保災(zāi)備系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致。

3.3 快速恢復(fù)能力

恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)指標(biāo)（Recovery Time Objective，簡稱RTO），表示從災(zāi)難發(fā)生直到業(yè)務(wù)流程再次運(yùn)行的時(shí)間，一般而言，RTO時(shí)間越短越優(yōu)，本系統(tǒng)的RTO設(shè)定為小于15分鐘。

3.4 災(zāi)備系統(tǒng)的易管理和易維護(hù)能力

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路合理，盡量降低災(zāi)備應(yīng)急運(yùn)維門檻，以利于用戶對突發(fā)災(zāi)難故障做到及時(shí)響應(yīng)，降低維護(hù)難度和維護(hù)成本。

3.5 減小對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響

災(zāi)備系統(tǒng)實(shí)施過程中，不能干擾或影響到目前在用的生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)施的過程中需仔細(xì)測算數(shù)據(jù)傳輸所占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬，不能因?yàn)閮蓚€(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬不足造成數(shù)據(jù)的延遲過大。

4 結(jié)束語

編組站現(xiàn)車管理災(zāi)備應(yīng)急系統(tǒng)針對國鐵集團(tuán)統(tǒng)一的編組站信息管理系統(tǒng)開發(fā)，系統(tǒng)投資少，健壯性強(qiáng)，在無其他商業(yè)軟件輔助條件下，僅需一臺服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)對不同平臺上的編組站現(xiàn)車管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的災(zāi)備應(yīng)急處理，對于使用國鐵集團(tuán)統(tǒng)一的編組站管理軟件的車站，可以不加任何修改使用，對其他的大型編組站有一定的推廣價(jià)值，同時(shí)車站在上海局集團(tuán)有限公司管內(nèi)率先提及災(zāi)備系統(tǒng)并完整實(shí)現(xiàn)，對其他重要信息系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)行管理有相關(guān)的示范作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉憲軍.Oracle 11g數(shù)據(jù)庫管理員指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018：160-265.

[2] 李曉哲，楊凱，姚萬里. 基于數(shù)據(jù)庫復(fù)制技術(shù)的異地災(zāi)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國金融電腦，2019，（06）：32-36.

中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司阜陽北站 安徽 阜陽 236000