智慧交通的先行者 ——無(wú)錫地鐵上云深度探秘

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)有多個(gè)城市可以通過(guò)手機(jī)掃描二維碼的方式實(shí)現(xiàn)乘車(chē)出行，為什么無(wú)錫地鐵的掃碼進(jìn)站被稱(chēng)之為“智慧交通”？通過(guò)深入了解可以看到，無(wú)易地鐵的“智慧”之處不在于通過(guò)手機(jī)掃碼的進(jìn)站形式，而在于將掃碼用戶(hù)信息與后臺(tái)地鐵運(yùn)營(yíng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行打通，從而打造出一套全面實(shí)時(shí)的乘客交通流量圖譜。利用這套圖譜，無(wú)錫地鐵就可以根據(jù)乘客流量，更加有針對(duì)性的完成車(chē)輛調(diào)度，統(tǒng)籌規(guī)劃車(chē)輛維護(hù)與線(xiàn)路保養(yǎng)等一系列工作安排。當(dāng)未來(lái)的“智能交通”數(shù)據(jù)庫(kù)與“智慧城市”信息進(jìn)行互通后，還可以為智慧城市的管理規(guī)劃提供出更多有意義的數(shù)據(jù)支撐。因此才會(huì)說(shuō)無(wú)錫地鐵的二維掃碼技術(shù)是實(shí)際意義上的“智慧交通”。

“智慧交通”的內(nèi)外數(shù)據(jù)需要如何打通？未來(lái)的無(wú)錫地鐵還會(huì)有什么智慧功能出現(xiàn)？用戶(hù)的數(shù)據(jù)安全又是如何進(jìn)行的保障？帶著這些問(wèn)題，我們采訪(fǎng)了無(wú)錫地鐵信息管理部副部長(zhǎng)任東濤與無(wú)錫地鐵云智慧便民服務(wù)有限公司董事副總經(jīng)理王曉舜。同時(shí)也對(duì)無(wú)錫地鐵私有云平臺(tái)的搭建者——華云數(shù)據(jù)集團(tuán)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了一次采訪(fǎng)。

無(wú)錫地鐵信息管理部副部長(zhǎng) 任東濤(左)、無(wú)錫地鐵云智慧便民服務(wù)有限公司董事副總經(jīng)理 王曉舜

數(shù)據(jù)的割裂與整合

在無(wú)錫地鐵信息管理部副部長(zhǎng)任東濤的介紹中我們了解到，在七年多的信息化建設(shè)中，無(wú)錫地鐵站點(diǎn)、車(chē)輛段、控制中心等均有自己的系統(tǒng)設(shè)備，形成了“煙囪式”的系統(tǒng)架構(gòu)。這不但無(wú)法快速擴(kuò)展?jié)M足突發(fā)的業(yè)務(wù)需求，也無(wú)法構(gòu)建統(tǒng)一的管理平臺(tái)，還存在重復(fù)投資等問(wèn)題。隨著無(wú)錫地鐵信息化建設(shè)逐步深入，各應(yīng)用系統(tǒng)不斷上線(xiàn)和完善，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量隨之不斷增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和終端數(shù)量不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的信息基礎(chǔ)平臺(tái)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

割裂式的信息化系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)致無(wú)錫地鐵硬件資源投入大、響應(yīng)時(shí)間不及時(shí)等問(wèn)題顯現(xiàn)。為了解決這些痛點(diǎn)問(wèn)題，無(wú)錫地鐵嘗試將信息系統(tǒng)進(jìn)行整合。然而多年來(lái)的IT建設(shè)使得無(wú)錫地鐵數(shù)據(jù)中心中有多種品牌、類(lèi)型的設(shè)備，并且部署了vSphere和OpenStack兩套虛擬化環(huán)境，統(tǒng)一監(jiān)控管理困難，跨Hypervisor遷移成本頗高。

面對(duì)這些問(wèn)題，找到一個(gè)“靠譜的”私有云服務(wù)商，成為無(wú)錫地鐵信息平臺(tái)整合工作的重中之重。供應(yīng)商的選擇過(guò)程也是對(duì)私有云重新認(rèn)識(shí)的過(guò)程。前幾年，建設(shè)私有云談的更多的是虛擬化和IaaS的建設(shè)，其實(shí)這只能算是私有云建設(shè)的必選項(xiàng)。這之上更重要的是以應(yīng)用為核心，以服務(wù)為驅(qū)動(dòng)。無(wú)錫地鐵上層應(yīng)用很多，包括了信號(hào)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、OA軟件等等。私有云建設(shè)要充分考慮到這些實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在尋找到數(shù)家有此類(lèi)技術(shù)能力公司進(jìn)行充分調(diào)研綜合比較之后，無(wú)錫地鐵最終選擇了在私有云建設(shè)方面頗有建樹(shù)的華云數(shù)據(jù)。雙方在無(wú)錫地鐵3號(hào)線(xiàn)的啟動(dòng)初期就開(kāi)始了私有云合作。

在與華云數(shù)據(jù)集團(tuán)董事、首席架構(gòu)師郭曉的交流中我們可以了解，在2017年，華云數(shù)據(jù)共完成了14件專(zhuān)利的申請(qǐng)，獲得專(zhuān)利總數(shù)超過(guò)200件。在公有云方面，華云數(shù)據(jù)擴(kuò)大了資源節(jié)點(diǎn)布局，主流城市5大數(shù)據(jù)中心上線(xiàn)，20余個(gè)數(shù)據(jù)中心遍布全球，完善了產(chǎn)品棧，上線(xiàn)9大新產(chǎn)品，獲得可信云五星云主機(jī)認(rèn)證；在私有云方面，發(fā)布了CloudUltra6.0、StorUltra2.0-2.2、VMUltra2.0等新產(chǎn)品；大數(shù)據(jù)產(chǎn)品方面發(fā)布了DataUltra2.0，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化運(yùn)維及快速分析與整合，向用戶(hù)提供“全云能力”的系列解決方案。

此外，華云數(shù)據(jù)提供7x24x365的后期服務(wù)，出現(xiàn)任何問(wèn)題會(huì)隨時(shí)有人到現(xiàn)場(chǎng)支持。又更進(jìn)一步的為無(wú)錫地鐵解決了后顧之憂(yōu)，切實(shí)成為了無(wú)錫地鐵最靠譜的私有云服務(wù)商。

華云數(shù)據(jù)集團(tuán)董事、首席架構(gòu)師郭曉

智慧功能的模塊化添加

數(shù)據(jù)打通實(shí)現(xiàn)管理信息云化，只是無(wú)錫地鐵上云的第一步，利用整合的信息系統(tǒng)完成生產(chǎn)系統(tǒng)云化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全地鐵的智能化運(yùn)營(yíng)，是無(wú)錫地鐵上云的根本目標(biāo)。無(wú)錫地鐵生產(chǎn)系統(tǒng)云化的正式提上日程，在國(guó)內(nèi)甚至世界泛圍內(nèi)也還尚屬首次。為此華云數(shù)據(jù)為其提供了整套的軌道交通上云解決方案。

華云軌道交通解決方案可以提供應(yīng)用程序高可用、系統(tǒng)級(jí)災(zāi)備機(jī)制以及磁盤(pán)持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能(CDP)、多可用區(qū)容災(zāi)、故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)恢復(fù)等一系列高級(jí)功能以保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性。此外，華云軌道交通解決方案從最底層入手，接管物理硬件層、虛擬資源層、平臺(tái)管理層、用戶(hù)管理層。因此，華云軌道交通云可以提供豐富的監(jiān)控圖表展示，物理、虛擬資源使用情況一目了然盡在掌握。針對(duì)傳統(tǒng)IT架構(gòu)的異構(gòu)性，華云軌道交通云通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可提供全方位自助式服務(wù)。自動(dòng)化部署實(shí)現(xiàn)，包括且不限于：物理設(shè)備、虛擬資源池、鏡像管理、資源模版、申請(qǐng)流程、權(quán)限分配、監(jiān)控告警、計(jì)量計(jì)費(fèi)、應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫(kù)部署等。前端支持VMware/KVM等多種虛擬化，后端兼容分布式/SAN/對(duì)象存儲(chǔ)，可融合軟、硬SDN，高效整合異構(gòu)資源，以一當(dāng)千的合理策略，提升資源使用率。并可以實(shí)現(xiàn)VMware與KVM間全自動(dòng)遷移。

由此可知，無(wú)錫地鐵數(shù)據(jù)中心上云的第一步是完成了資源池化，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一調(diào)度管理。隨后又完善了全局監(jiān)控、異構(gòu)兼容、性能優(yōu)化、全自動(dòng)遷移等功能模塊。并且，華云軌道交通云提供了豐富的監(jiān)控圖表展示，物理、虛擬資源使用情況一目了然。出現(xiàn)問(wèn)題即時(shí)告警，確保對(duì)無(wú)錫地鐵業(yè)務(wù)7x24的不間斷支撐，讓IT管理人員對(duì)數(shù)據(jù)中心整體情況盡在掌握，隨時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行調(diào)度和調(diào)整。

內(nèi)外網(wǎng)打通的新突破

當(dāng)前，無(wú)錫地鐵在完成內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)信息化數(shù)據(jù)整合后，開(kāi)始進(jìn)一步利用數(shù)據(jù)提升外部服務(wù)能力方便用戶(hù)出行，以地鐵乘車(chē)為基礎(chǔ)組建手機(jī)掃碼乘車(chē)的便民平臺(tái)。這在行業(yè)內(nèi)也是一次大膽的探索。

對(duì)外服務(wù)需要放在公網(wǎng)上面，對(duì)外公開(kāi)提供，地鐵的相關(guān)系統(tǒng)，需要封閉保障運(yùn)營(yíng)安全。怎樣把內(nèi)外網(wǎng)打通，在保障安全的基礎(chǔ)上，更好的為用戶(hù)提供服務(wù)？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，無(wú)錫地鐵云智慧便民服務(wù)有限公司董事副總經(jīng)理王曉舜向我們進(jìn)行了解答：

我們目前的對(duì)外服務(wù)比如掃碼乘車(chē)，這是無(wú)錫地鐵，也相當(dāng)于是（地鐵）行業(yè)內(nèi)做的一次大膽的探索。我們的發(fā)展思路是以地鐵的乘車(chē)為起點(diǎn)，從智慧地鐵坐起，先打通相關(guān)的交通領(lǐng)域，包括公交，停車(chē)場(chǎng)，包括機(jī)場(chǎng)火車(chē)站。目前在機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、停車(chē)場(chǎng)，我們的相關(guān)的產(chǎn)品都已經(jīng)在進(jìn)行測(cè)試，馬上要推出了。我們也希望能發(fā)展成為公共的交通平臺(tái)。未來(lái)的時(shí)候，包括把地鐵的相關(guān)的服務(wù)，生活類(lèi)的服務(wù)跟地鐵相關(guān)的這些都能夠把它融成一個(gè)平臺(tái)，能夠老百姓提供更便捷更智能這種服務(wù)的一個(gè)體驗(yàn)。

對(duì)內(nèi)服務(wù)這一塊是提升我們的服務(wù)效率，從底層提升運(yùn)營(yíng)的相關(guān)生產(chǎn)力服務(wù)。包括它的自動(dòng)排班、施工作業(yè)等等在內(nèi)。當(dāng)前這些相關(guān)生產(chǎn)類(lèi)的管理系統(tǒng)，基本上已經(jīng)把所有的空白區(qū)域補(bǔ)齊。在2018年到2019年的時(shí)候，還會(huì)再進(jìn)一步向相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，包括對(duì)上層的大數(shù)據(jù)分析這一領(lǐng)域邁進(jìn)。

屆時(shí)無(wú)論哪一塊都是對(duì)平臺(tái)的架構(gòu)和平臺(tái)的底層的數(shù)據(jù)的分析能力，其實(shí)都提出了一個(gè)很高的要求和挑戰(zhàn)。比如對(duì)外服務(wù)是在公網(wǎng)上面提供給公眾的，但是我們很多地鐵相關(guān)系統(tǒng)是封閉的，那么怎樣把內(nèi)部網(wǎng)跟外部網(wǎng)打通的問(wèn)題。

在這個(gè)時(shí)候，我們便民服務(wù)系統(tǒng)也是借助了華云的云計(jì)算能力，通過(guò)華云的平臺(tái)來(lái)連接內(nèi)部、外部?jī)蓮埦W(wǎng)。由于對(duì)外服務(wù)需要的是高效穩(wěn)定的并發(fā)，因?yàn)榈罔F同時(shí)乘車(chē)的頻率和人數(shù)是非常高的。這個(gè)也是以往地鐵里面從來(lái)沒(méi)有遇到過(guò)的挑戰(zhàn)。需要有一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)支撐能力。

可靠性與安全性的技術(shù)保障

內(nèi)網(wǎng)需要高穩(wěn)定、高可靠，外網(wǎng)需要高效能、大并發(fā)，面對(duì)無(wú)錫地鐵的嚴(yán)格要求，華云數(shù)據(jù)又是如何為其提供強(qiáng)大系統(tǒng)處理能力，滿(mǎn)足無(wú)錫地鐵對(duì)可靠性與安全性的應(yīng)用需求的呢？通過(guò)無(wú)錫地鐵私有云平臺(tái)先進(jìn)性總結(jié)可以見(jiàn)到一斑：

云資源管理：通過(guò)多Hypervisor支持，可以對(duì)基于KVM、VMware、等多種虛擬資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、調(diào)度。

異構(gòu)資源管理：基礎(chǔ)資源平臺(tái)同時(shí)可以將現(xiàn)有的物理服務(wù)器/異構(gòu)存儲(chǔ)EMC/Dell設(shè)備納入平臺(tái)統(tǒng)一資源管理。

資源申請(qǐng)：提供基于web的可視化自助式服務(wù)平臺(tái)。

CIAM鑒權(quán)管理：可嚴(yán)格限制用戶(hù)操作權(quán)限，記錄用戶(hù)操作痕跡。

快照回滾：提供科學(xué)合理的全局備份、災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制，提高安全保護(hù)可靠性。

全局監(jiān)控告警：提供物理資源、虛擬資源的使用情況及性能監(jiān)控。

彈性伸縮：提供Auto Scaling虛擬資源的彈性伸縮功能，提高業(yè)務(wù)峰谷時(shí)期資源利用率。

高可用：提供VM故障自動(dòng)重啟，物理機(jī)故障VM自動(dòng)遷移至其他物理機(jī)，并快速恢復(fù)VM的功能。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)：提供VPC，私網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，虛擬路由器，虛擬負(fù)載均衡，同時(shí)支持硬件SDN設(shè)備對(duì)接，支持硬件負(fù)載均衡對(duì)接。

并且針對(duì)軌道交通企業(yè)對(duì)高性能的要求，華云CloudUltra提供最新SDN/NFV方案，相較于OVS方案提升8倍網(wǎng)絡(luò)性能;獨(dú)家開(kāi)發(fā)細(xì)粒度CPU特性透?jìng)?，大幅提升?jì)算性能;調(diào)整參數(shù)，優(yōu)化基于SSD的存儲(chǔ)集群操作性能等，輕松應(yīng)對(duì)軌道交通高實(shí)時(shí)性、高負(fù)載需求。

為了驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性，無(wú)錫地鐵在掃碼乘車(chē)試運(yùn)行期間，發(fā)起了“一毛錢(qián)乘車(chē)” 活動(dòng)。正是由于華云數(shù)據(jù)為無(wú)錫地鐵提供了如此多的先進(jìn)技術(shù)解決方案，在一毛錢(qián)乘車(chē)用戶(hù)數(shù)暴增這的情況下，無(wú)錫地鐵的整個(gè)信息平臺(tái)經(jīng)受住了這樣檢驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)錫地鐵上云只是中國(guó)城市軌道交通發(fā)展的一個(gè)縮影，云計(jì)算這種先進(jìn)的生產(chǎn)力將推動(dòng)中國(guó)城市交通飛速向前。

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