李 琪，徐東平，朱國(guó)志，劉相坤，沈 路，李聚寶

（1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081；2.中國(guó)鐵路武漢局集團(tuán)有限公司，武漢 430071；3.中國(guó)鐵路武漢局集團(tuán)有限公司 信息化處，武漢 430071）

中國(guó)鐵路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱：客票系統(tǒng)）從1996年開始發(fā)展計(jì)算機(jī)售票，到1998年推行全路統(tǒng)一版本，隨后發(fā)展聯(lián)網(wǎng)售票，首次實(shí)現(xiàn)了全路發(fā)售異地票、返程票。2011年，新一代客票系統(tǒng)開始研發(fā)，陸續(xù)開通實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)售票、手機(jī)售票等模式。票款的支付方式也實(shí)現(xiàn)了多元化，給旅客購(gòu)票出行提供了便利。隨著客票系統(tǒng)功能的日漸完善及業(yè)務(wù)量的不斷提升，鐵路局售票應(yīng)急逐漸成為客票系統(tǒng)關(guān)注的焦點(diǎn)。鐵路客票系統(tǒng)分為鐵路總公司中心、鐵路局地區(qū)中心、車站三級(jí)架構(gòu)，鐵路總公司建立總公司級(jí)客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，各鐵路局中心建立地區(qū)中心級(jí)客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，大站建立車站級(jí)客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。本次研究范圍為鐵路局及所轄車站兩級(jí)系統(tǒng)的售票應(yīng)急方案優(yōu)化。

1 鐵路局售票應(yīng)急管理當(dāng)前現(xiàn)狀及優(yōu)化方案

全路客票系統(tǒng)各鐵路局中心核心服務(wù)器主要采用的是小型機(jī)。在當(dāng)前全局客運(yùn)發(fā)送量大幅度增長(zhǎng)的情況下，鐵路局現(xiàn)有的查詢、交易服務(wù)在售票高峰期經(jīng)常出現(xiàn)飽和，對(duì)全局售票有一定影響。鐵路局通過路局中心節(jié)點(diǎn)服務(wù)和車站節(jié)點(diǎn)服務(wù)實(shí)現(xiàn)下轄客運(yùn)站的客票售票業(yè)務(wù)。當(dāng)車站客票數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器出現(xiàn)故障，或者車站與鐵路局中心的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障等異常情況時(shí)，所轄各站售票窗口當(dāng)前的應(yīng)急管理方式是降級(jí)響應(yīng)，只能發(fā)售無(wú)坐席車票，不能實(shí)現(xiàn)發(fā)售有坐席車票。因此，迫切需要在故障發(fā)生時(shí)，車站窗口能夠通過應(yīng)急方式，繼續(xù)正常辦理相關(guān)客票業(yè)務(wù)，提升車站客運(yùn)管理應(yīng)急水平。

采用虛擬化、云計(jì)算[1]技術(shù)搭建鐵路局客票系統(tǒng)雙中心基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)雙中心應(yīng)急互備功能；使用軟件定義數(shù)據(jù)中心解決方案的設(shè)計(jì)思想，解決橫向擴(kuò)展和雙活數(shù)據(jù)中心的問題[2]；選擇鐵路局客票系統(tǒng)中有代表性的業(yè)務(wù)遷移到基礎(chǔ)云平臺(tái)，建立能夠提供相同業(yè)務(wù)的集群，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展和應(yīng)用使用情況對(duì)軟硬件資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)配[3]；實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急狀況下核心業(yè)務(wù)在不同集群間快速切換，有效降低客票應(yīng)急處置時(shí)間，保障客票核心業(yè)務(wù)持續(xù)可用。

2 鐵路局級(jí)雙中心應(yīng)急互備設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1.1 總體架構(gòu)

鐵路局新一代客票系統(tǒng)采用雙中心架構(gòu)，在新調(diào)度樓建立第一生產(chǎn)中心，在原機(jī)房建立同城的第二生產(chǎn)中心，兩中心形成雙活態(tài)勢(shì)并且互為應(yīng)急備份。構(gòu)建系統(tǒng)雙中心架構(gòu)，可提高企業(yè)數(shù)據(jù)中心的可靠性和安全性，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理[4]。保證當(dāng)?shù)谝恢行陌l(fā)生問題時(shí)，系統(tǒng)能夠切換到第二中心，確保客票系統(tǒng)快速恢復(fù)運(yùn)行；便于系統(tǒng)橫向擴(kuò)展，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率；降低升級(jí)工作量，提高運(yùn)維效率；可統(tǒng)籌配置和使用系統(tǒng)資源，充分發(fā)揮系統(tǒng)效益，節(jié)約系統(tǒng)總體投資，符合鐵路新一代客票系統(tǒng)創(chuàng)新和發(fā)展的要求。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

（1）第一生產(chǎn)中心和第二生產(chǎn)中心雙中心機(jī)制

第一、第二生產(chǎn)中心分別存放全局的席位信息，共同承擔(dān)票務(wù)管理、售票交易、互聯(lián)網(wǎng)售票服務(wù)等核心業(yè)務(wù)。第一、第二生產(chǎn)中心之間核心業(yè)務(wù)采用雙向數(shù)據(jù)同步技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步，當(dāng)?shù)谝恢行陌l(fā)生故障時(shí)，另一中心可接管對(duì)方的所有核心業(yè)務(wù)。

（2）第一生產(chǎn)中心和第二生產(chǎn)中心備份機(jī)制

第一生產(chǎn)中心單獨(dú)承擔(dān)窗口售換票服務(wù)、自動(dòng)售換票服務(wù)、電話訂票交易服務(wù)、自動(dòng)檢票服務(wù)、實(shí)名制驗(yàn)證檢票服務(wù)、結(jié)賬、鐵路局營(yíng)銷等業(yè)務(wù)，第二生產(chǎn)中心單獨(dú)承擔(dān)鐵路局客戶關(guān)系管理、與路內(nèi)相關(guān)系統(tǒng)接口及個(gè)性化業(yè)務(wù)，上述業(yè)務(wù)采用存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份或操作系統(tǒng)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份。

圖1 鐵路局新一代客票系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2.1.2 信息采集和系統(tǒng)集成方案

鐵路局新一代客票系統(tǒng)雙中心架構(gòu)的應(yīng)用集成主要包括：鐵路局客票系統(tǒng)雙中心系統(tǒng)實(shí)施，業(yè)務(wù)遷移、應(yīng)用部署及測(cè)試。

鐵路局客票系統(tǒng)雙中心系統(tǒng)實(shí)施主要包括客票系統(tǒng)雙中心集成調(diào)試，SYBASE數(shù)據(jù)庫(kù)和復(fù)制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試，客票系統(tǒng)雙中心測(cè)試。

業(yè)務(wù)遷移、應(yīng)用部署及測(cè)試的內(nèi)容主要包括：主中心和負(fù)載中心數(shù)據(jù)庫(kù)遷移、上位和下位復(fù)制服務(wù)遷移、交易服務(wù)中間件遷移、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)中間件和工作流遷移；新增客票負(fù)載中心實(shí)施、上位復(fù)制實(shí)施、交易服務(wù)中間件實(shí)施、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)中間件和工作流實(shí)施；需要調(diào)整自動(dòng)售票系統(tǒng)、自動(dòng)檢票系統(tǒng)、實(shí)名制驗(yàn)證檢票系統(tǒng)、電話訂票系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)、鐵路總公司及其他路局相關(guān)業(yè)務(wù)；各部分相關(guān)測(cè)試。

2.1.3 信息資源共享方案

新一代客票系統(tǒng)通過交易服務(wù)集成平臺(tái)作為中間件層承載兩個(gè)生產(chǎn)中心以及車站間的業(yè)務(wù)訪問及服務(wù)調(diào)用，生產(chǎn)中心間的靈活切換通過交易服務(wù)集成平臺(tái)的參數(shù)調(diào)整來(lái)完成。

數(shù)據(jù)共享集成平臺(tái)是全路數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的重要組成部分，承載客運(yùn)相關(guān)主題數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享工作，新一代客票系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)調(diào)度、車輛、公安、旅服、統(tǒng)計(jì)等路內(nèi)外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與交換均通過該平臺(tái)完成。

2.2 基于雙中心的應(yīng)用優(yōu)化方案

鐵路總公司建立客票系統(tǒng)線下余票查詢集群，向全路各局各站提供余票查詢服務(wù)。優(yōu)化后的鐵路局客票系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。鐵路局管理與應(yīng)急中心（虛擬集群）層采用X86服務(wù)器，應(yīng)用虛擬化技術(shù)。鐵路局系統(tǒng)層沿用原有主機(jī)，可隨同設(shè)備更新的過程，逐步過渡到X86服務(wù)器和虛擬化技術(shù)。車站系統(tǒng)層，對(duì)于有車站服務(wù)器的車站，保留當(dāng)前車站服務(wù)器，逐步過渡到鐵路局管理與應(yīng)急中心（虛擬集群）層中。

圖2 優(yōu)化后鐵路局客票系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2.1 鐵路局管理與應(yīng)急中心（虛擬集群）層

對(duì)于雙活模式下數(shù)據(jù)中心而言，為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同數(shù)據(jù)中心跨數(shù)據(jù)中心多節(jié)點(diǎn)訪問，需要組建服務(wù)器集群[5]，鐵路局客票系統(tǒng)的服務(wù)器集群業(yè)務(wù)包括：

（1）建立獨(dú)立的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過鐵路總公司的復(fù)制系統(tǒng)，該庫(kù)與鐵路總公司AD_RS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保持同步；該庫(kù)作為鐵路局內(nèi)客票系統(tǒng)其他數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的復(fù)制源點(diǎn)。

（2）將余票數(shù)據(jù)（left_base_center、left_base_AD）從原來(lái)鐵路局主中心數(shù)據(jù)庫(kù)中剝離出來(lái)，建立獨(dú)立的余票數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。通過鐵路局內(nèi)的復(fù)制系統(tǒng)，該庫(kù)left_base_center表匯總鐵路局內(nèi)各席位中心的余票數(shù)據(jù)，并通過鐵路局內(nèi)的上位復(fù)制服務(wù)、鐵路總公司的復(fù)制路由服務(wù)，將余票數(shù)據(jù)同步到鐵路總公司。同時(shí)，通過鐵路總公司的復(fù)制路由服務(wù)、鐵路局內(nèi)的上位復(fù)制服務(wù)，將外局席位中心和鐵路總公司席位集中的余票同步到該庫(kù)的left_base_AD表。通過鐵路局內(nèi)的復(fù)制系統(tǒng)，該庫(kù)left_base_center和left_base_AD表的余票數(shù)據(jù)同步到鐵路局內(nèi)查詢服務(wù)器、電話訂票服務(wù)器、營(yíng)銷服務(wù)器等。

（3）將用戶數(shù)據(jù)、存根（訂、售、退、簽）數(shù)據(jù)和實(shí)名制數(shù)據(jù)從原來(lái)鐵路局主中心數(shù)據(jù)庫(kù)中剝離出來(lái)，建立獨(dú)立的鐵路局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯聚服務(wù)器。該服務(wù)器主要承擔(dān)用戶信息存儲(chǔ)和認(rèn)證、線下售票（訂、售、退、簽）業(yè)務(wù)存根記錄、各類存根匯總、實(shí)名制信息存儲(chǔ)的功能。通過鐵路局內(nèi)的復(fù)制服務(wù)器，將其中的退/簽存根和實(shí)名制信息同步到鐵路總公司營(yíng)銷服務(wù)器。

（4）對(duì)于售票量較大的鐵路局，可將部分或全部車站的用戶數(shù)據(jù)和線下窗口售票（售、退、簽）業(yè)務(wù)存根記錄從鐵路局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯聚服務(wù)器中剝離出來(lái)，建立一至多套鐵路局業(yè)務(wù)前置服務(wù)器。該服務(wù)器中存根數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫(kù)通信中間件（DBCS）傳輸?shù)借F路局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯聚服務(wù)器。

（5）將鐵路局內(nèi)各復(fù)制服務(wù)器從原來(lái)的主中心和負(fù)載中心服務(wù)器上剝離出來(lái)，在獨(dú)立的主機(jī)操作系統(tǒng)上，建立多套復(fù)制服務(wù)器。如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)器、上位復(fù)制服務(wù)器、本地?cái)?shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)器等。

（6）將DBCS從原來(lái)的主中心和負(fù)載中心服務(wù)器上剝離出來(lái)，在獨(dú)立的主機(jī)操作系統(tǒng)上，建立多套傳輸服務(wù)器。

2.2.2 鐵路局系統(tǒng)層

（1）剝離其他業(yè)務(wù)后的鐵路局主中心繼續(xù)作為席位中心；負(fù)載中心繼續(xù)作為席位中心。（2）保留鐵路局查詢服務(wù)器，作為鐵路總公司線下余票查詢集群故障時(shí)應(yīng)急使用。（3）電話訂票、營(yíng)銷等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)保持不變。

2.2.3 車站系統(tǒng)層

（1）取消車站服務(wù)器的車站業(yè)務(wù)由鐵路局管理與應(yīng)急中心中的路局業(yè)務(wù)前置服務(wù)器承擔(dān)。（2）目前還有車站服務(wù)器的車站，逐步取消車站服務(wù)器，由鐵路局管理與應(yīng)急中心的業(yè)務(wù)前置服務(wù)器承擔(dān)。通過鐵路局內(nèi)復(fù)制系統(tǒng)將車站服務(wù)器中的定義復(fù)制到鐵路局業(yè)務(wù)前置服務(wù)器，車站服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，由鐵路局業(yè)務(wù)前置服務(wù)器作為應(yīng)急、接管車站服務(wù)器的業(yè)務(wù)處理。

3 鐵路局雙中心應(yīng)急互備效果

（1）鐵路局雙中心有利于客票系統(tǒng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展、客票系統(tǒng)設(shè)備更新、客票系統(tǒng)維護(hù)[6]。在確保數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上提高業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行能力[7]。按照負(fù)載分擔(dān)均衡原則可以解決服務(wù)器集中和數(shù)據(jù)集中后網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)訪問的阻塞問題[8]。同時(shí)也適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，有利于進(jìn)一步提升客戶體驗(yàn)。（2）數(shù)據(jù)中心虛擬化雙中心架構(gòu)技術(shù)、數(shù)據(jù)同步與備份技術(shù)，成熟可靠。（3）第一、二生產(chǎn)中心網(wǎng)絡(luò)二層互通、同時(shí)工作、互為備份，共同承擔(dān)客票系統(tǒng)生產(chǎn)任務(wù)。在日常生產(chǎn)中，兩個(gè)中心共同承擔(dān)業(yè)務(wù)，尤其是在春運(yùn)高峰期時(shí)可以減輕一個(gè)中心處理能力不足的壓力；在部分設(shè)備故障發(fā)生時(shí)，可以根據(jù)故障范圍選擇切換模式；在其中一個(gè)中心災(zāi)難不可用時(shí)，將故障中心入口完全由另一個(gè)中心接管。（4）采用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的可靠雙寫，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)局部或整體故障時(shí)，可迅速利用另一數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)正常開展業(yè)務(wù)；采用主機(jī)資源虛擬化，將兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的主機(jī)資源整合為跨中心的虛擬化資源池，實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)調(diào)配和故障快速切換。（5）對(duì)既有系統(tǒng)優(yōu)化，增加復(fù)制服務(wù)器對(duì)原復(fù)制拆分、增加查詢服務(wù)器減輕席位交易所在服務(wù)器的查詢壓力、增加負(fù)載中心減輕主中心的任務(wù)量，這樣可提升系統(tǒng)處理能力、加強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、加快日常運(yùn)維故障恢復(fù)速度。（6）將鐵路局主中心承擔(dān)的業(yè)務(wù)功能分成路局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯聚服務(wù)器、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)器、余票數(shù)據(jù)服務(wù)器3個(gè)部分，并將其數(shù)據(jù)傳輸獨(dú)立出來(lái)，業(yè)務(wù)負(fù)載將得到較大的分解和減輕。（7）通過交易服務(wù)集成平臺(tái)作為中間件層，承載兩個(gè)生產(chǎn)中心以及車站間的業(yè)務(wù)訪問及服務(wù)調(diào)用，數(shù)據(jù)中心間的靈活切換通過交易服務(wù)集成平臺(tái)的參數(shù)調(diào)整來(lái)完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)鐵路局售票應(yīng)急方案優(yōu)化可以改變客票系統(tǒng)單中心的現(xiàn)狀，兩生產(chǎn)中心同時(shí)工作、互為備份，可以提高客票系統(tǒng)的處理能力、可靠性與穩(wěn)定性，并提升用戶體驗(yàn)。該方案已在某鐵路局進(jìn)行試點(diǎn)。目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展能夠支撐數(shù)據(jù)中心雙中心架構(gòu)的實(shí)施。國(guó)內(nèi)重大行業(yè)已經(jīng)采用數(shù)據(jù)中心雙活架構(gòu)。新技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用的變化，更好地服務(wù)于業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

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