智慧交通的先行者 ——無錫地鐵上云深度探秘

現(xiàn)在國內，已經(jīng)有多個城市可以通過手機掃描二維碼的方式實現(xiàn)乘車出行，為什么無錫地鐵的掃碼進站被稱之為“智慧交通”？通過深入了解可以看到，無易地鐵的“智慧”之處不在于通過手機掃碼的進站形式，而在于將掃碼用戶信息與后臺地鐵運營管理數(shù)據(jù)庫進行打通，從而打造出一套全面實時的乘客交通流量圖譜。利用這套圖譜，無錫地鐵就可以根據(jù)乘客流量，更加有針對性的完成車輛調度，統(tǒng)籌規(guī)劃車輛維護與線路保養(yǎng)等一系列工作安排。當未來的“智能交通”數(shù)據(jù)庫與“智慧城市”信息進行互通后，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。因此才會說無錫地鐵的二維掃碼技術是實際意義上的“智慧交通”。

“智慧交通”的內外數(shù)據(jù)需要如何打通？未來的無錫地鐵還會有什么智慧功能出現(xiàn)？用戶的數(shù)據(jù)安全又是如何進行的保障？帶著這些問題，我們采訪了無錫地鐵信息管理部副部長任東濤與無錫地鐵云智慧便民服務有限公司董事副總經(jīng)理王曉舜。同時也對無錫地鐵私有云平臺的搭建者——華云數(shù)據(jù)集團相關領導進行了一次采訪。

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

數(shù)據(jù)的割裂與整合

在無錫地鐵信息管理部副部長任東濤的介紹中我們了解到，在七年多的信息化建設中，無錫地鐵站點、車輛段、控制中心等均有自己的系統(tǒng)設備，形成了“煙囪式”的系統(tǒng)架構。這不但無法快速擴展?jié)M足突發(fā)的業(yè)務需求，也無法構建統(tǒng)一的管理平臺，還存在重復投資等問題。隨著無錫地鐵信息化建設逐步深入，各應用系統(tǒng)不斷上線和完善，數(shù)據(jù)中心的服務器、存儲和網(wǎng)絡資源數(shù)量隨之不斷增加，網(wǎng)絡規(guī)模和終端數(shù)量不斷擴大，傳統(tǒng)的信息基礎平臺也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

割裂式的信息化系統(tǒng)建設導致無錫地鐵硬件資源投入大、響應時間不及時等問題顯現(xiàn)。為了解決這些痛點問題，無錫地鐵嘗試將信息系統(tǒng)進行整合。然而多年來的IT建設使得無錫地鐵數(shù)據(jù)中心中有多種品牌、類型的設備，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。

面對這些問題，找到一個“靠譜的”私有云服務商，成為無錫地鐵信息平臺整合工作的重中之重。供應商的選擇過程也是對私有云重新認識的過程。前幾年，建設私有云談的更多的是虛擬化和IaaS的建設，其實這只能算是私有云建設的必選項。這之上更重要的是以應用為核心，以服務為驅動。無錫地鐵上層應用很多，包括了信號系統(tǒng)、調度系統(tǒng)、票務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、OA軟件等等。私有云建設要充分考慮到這些實際應用需求進行設計。在尋找到數(shù)家有此類技術能力公司進行充分調研綜合比較之后，無錫地鐵最終選擇了在私有云建設方面頗有建樹的華云數(shù)據(jù)。雙方在無錫地鐵3號線的啟動初期就開始了私有云合作。

在與華云數(shù)據(jù)集團董事、首席架構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件專利的申請，獲得專利總數(shù)超過200件。在公有云方面，華云數(shù)據(jù)擴大了資源節(jié)點布局，主流城市5大數(shù)據(jù)中心上線，20余個數(shù)據(jù)中心遍布全球，完善了產(chǎn)品棧，上線9大新產(chǎn)品，獲得可信云五星云主機認證；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，可實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)的自動化運維及快速分析與整合，向用戶提供“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，出現(xiàn)任何問題會隨時有人到現(xiàn)場支持。又更進一步的為無錫地鐵解決了后顧之憂，切實成為了無錫地鐵最靠譜的私有云服務商。

華云數(shù)據(jù)集團董事、首席架構師郭曉

智慧功能的模塊化添加

數(shù)據(jù)打通實現(xiàn)管理信息云化，只是無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，進而實現(xiàn)全地鐵的智能化運營，是無錫地鐵上云的根本目標。無錫地鐵生產(chǎn)系統(tǒng)云化的正式提上日程，在國內甚至世界泛圍內也還尚屬首次。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用程序高可用、系統(tǒng)級災備機制以及磁盤持續(xù)數(shù)據(jù)保護功能(CDP)、多可用區(qū)容災、故障自動監(jiān)測、自動恢復等一系列高級功能以保障業(yè)務的連續(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、平臺管理層、用戶管理層。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。針對傳統(tǒng)IT架構的異構性，華云軌道交通云通過一個平臺即可提供全方位自助式服務。自動化部署實現(xiàn)，包括且不限于：物理設備、虛擬資源池、鏡像管理、資源模版、申請流程、權限分配、監(jiān)控告警、計量計費、應用及數(shù)據(jù)庫部署等。前端支持VMware/KVM等多種虛擬化，后端兼容分布式/SAN/對象存儲，可融合軟、硬SDN，高效整合異構資源，以一當千的合理策略，提升資源使用率。并可以實現(xiàn)VMware與KVM間全自動遷移。

由此可知，無錫地鐵數(shù)據(jù)中心上云的第一步是完成了資源池化，實現(xiàn)了統(tǒng)一調度管理。隨后又完善了全局監(jiān)控、異構兼容、性能優(yōu)化、全自動遷移等功能模塊。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)問題即時告警，確保對無錫地鐵業(yè)務7x24的不間斷支撐，讓IT管理人員對數(shù)據(jù)中心整體情況盡在掌握，隨時根據(jù)業(yè)務需要進行調度和調整。

內外網(wǎng)打通的新突破

當前，無錫地鐵在完成內部生產(chǎn)系統(tǒng)信息化數(shù)據(jù)整合后，開始進一步利用數(shù)據(jù)提升外部服務能力方便用戶出行，以地鐵乘車為基礎組建手機掃碼乘車的便民平臺。這在行業(yè)內也是一次大膽的探索。

對外服務需要放在公網(wǎng)上面，對外公開提供，地鐵的相關系統(tǒng)，需要封閉保障運營安全。怎樣把內外網(wǎng)打通，在保障安全的基礎上，更好的為用戶提供服務？對于這個問題，無錫地鐵云智慧便民服務有限公司董事副總經(jīng)理王曉舜向我們進行了解答：

我們目前的對外服務比如掃碼乘車，這是無錫地鐵，也相當于是（地鐵）行業(yè)內做的一次大膽的探索。我們的發(fā)展思路是以地鐵的乘車為起點，從智慧地鐵坐起，先打通相關的交通領域，包括公交，停車場，包括機場火車站。目前在機場、火車站、停車場，我們的相關的產(chǎn)品都已經(jīng)在進行測試，馬上要推出了。我們也希望能發(fā)展成為公共的交通平臺。未來的時候，包括把地鐵的相關的服務，生活類的服務跟地鐵相關的這些都能夠把它融成一個平臺，能夠老百姓提供更便捷更智能這種服務的一個體驗。

對內服務這一塊是提升我們的服務效率，從底層提升運營的相關生產(chǎn)力服務。包括它的自動排班、施工作業(yè)等等在內。當前這些相關生產(chǎn)類的管理系統(tǒng)，基本上已經(jīng)把所有的空白區(qū)域補齊。在2018年到2019年的時候，還會再進一步向相關的數(shù)據(jù)分析，包括對上層的大數(shù)據(jù)分析這一領域邁進。

屆時無論哪一塊都是對平臺的架構和平臺的底層的數(shù)據(jù)的分析能力，其實都提出了一個很高的要求和挑戰(zhàn)。比如對外服務是在公網(wǎng)上面提供給公眾的，但是我們很多地鐵相關系統(tǒng)是封閉的，那么怎樣把內部網(wǎng)跟外部網(wǎng)打通的問題。

在這個時候，我們便民服務系統(tǒng)也是借助了華云的云計算能力，通過華云的平臺來連接內部、外部兩張網(wǎng)。由于對外服務需要的是高效穩(wěn)定的并發(fā)，因為地鐵同時乘車的頻率和人數(shù)是非常高的。這個也是以往地鐵里面從來沒有遇到過的挑戰(zhàn)。需要有一個強大的系統(tǒng)支撐能力。

可靠性與安全性的技術保障

內網(wǎng)需要高穩(wěn)定、高可靠，外網(wǎng)需要高效能、大并發(fā)，面對無錫地鐵的嚴格要求，華云數(shù)據(jù)又是如何為其提供強大系統(tǒng)處理能力，滿足無錫地鐵對可靠性與安全性的應用需求的呢？通過無錫地鐵私有云平臺先進性總結可以見到一斑：

云資源管理：通過多Hypervisor支持，可以對基于KVM、VMware、等多種虛擬資源進行統(tǒng)一管理、調度。

異構資源管理：基礎資源平臺同時可以將現(xiàn)有的物理服務器/異構存儲EMC/Dell設備納入平臺統(tǒng)一資源管理。

資源申請：提供基于web的可視化自助式服務平臺。

CIAM鑒權管理：可嚴格限制用戶操作權限，記錄用戶操作痕跡。

快照回滾：提供科學合理的全局備份、災難恢復機制，提高安全保護可靠性。

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)務峰谷時期資源利用率。

高可用：提供VM故障自動重啟，物理機故障VM自動遷移至其他物理機，并快速恢復VM的功能。

軟件定義網(wǎng)絡：提供VPC，私網(wǎng)網(wǎng)絡，虛擬路由器，虛擬負載均衡，同時支持硬件SDN設備對接，支持硬件負載均衡對接。

并且針對軌道交通企業(yè)對高性能的要求，華云CloudUltra提供最新SDN/NFV方案，相較于OVS方案提升8倍網(wǎng)絡性能;獨家開發(fā)細粒度CPU特性透傳，大幅提升計算性能;調整參數(shù)，優(yōu)化基于SSD的存儲集群操作性能等，輕松應對軌道交通高實時性、高負載需求。

為了驗證系統(tǒng)的可靠性，無錫地鐵在掃碼乘車試運行期間，發(fā)起了“一毛錢乘車” 活動。正是由于華云數(shù)據(jù)為無錫地鐵提供了如此多的先進技術解決方案，在一毛錢乘車用戶數(shù)暴增這的情況下，無錫地鐵的整個信息平臺經(jīng)受住了這樣檢驗。

結語

無錫地鐵上云只是中國城市軌道交通發(fā)展的一個縮影，云計算這種先進的生產(chǎn)力將推動中國城市交通飛速向前。

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