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0   引言

    廣州地鐵自動售檢票系統(tǒng)（Automatic Fare Collection ，AFC）是基于計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動控制等技術(shù)，實現(xiàn)城市軌道交通售票、檢票、計費、收費、清分、管理等全過程的自動化系統(tǒng)。AFC系統(tǒng)共分為車票、車站終端設(shè)備、車站計算機系統(tǒng)、線路中央計算機系統(tǒng)、清分系統(tǒng)五個層次。其中清分系統(tǒng)亦即軌道交通清分綜合中央計算機系統(tǒng)(Integrated Central Computer System，ICCS)為AFC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，主要用于廣州市軌道交通各條線路之間，與公交系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)及其他相關(guān)系統(tǒng)之間的清算分賬、車票交易數(shù)據(jù)的處理及統(tǒng)計分析，同時還具備對線路AFC系統(tǒng)設(shè)備運營管理的功能。ICCS遠期定位于整個廣州市及珠江三角洲城際軌道交通系統(tǒng)的清分中心和AFC運營管理中心，服務(wù)于整個廣州市軌道交通線路的收益清分，實現(xiàn)整體處理車票交易數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析，但不涉及具體線路的內(nèi)部運作。 
    
    清分體系是軌道交通線網(wǎng)票務(wù)數(shù)據(jù)的頂級收斂口，其建立及原則的制定最終服務(wù)于“數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用”的目的，除了滿足日常的結(jié)算業(yè)務(wù)外，更重要的是使得體系內(nèi)所匯集的各類票務(wù)數(shù)據(jù)能被有效整合、利用。為了提高清分系統(tǒng)的健壯性和可用性，增強系統(tǒng)抵御突發(fā)性災(zāi)難的能力，建立了容災(zāi)系統(tǒng)，即使發(fā)生系統(tǒng)災(zāi)難，也能快速地恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

1   容災(zāi)技術(shù)概述

    容災(zāi)(disater tolerant)是指除了本地系統(tǒng)以外，用戶另外建立的冗余系統(tǒng)，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生本地系統(tǒng)受到破壞時，冗余系統(tǒng)可以接管用戶正常的業(yè)務(wù)，達到業(yè)務(wù)不間斷的目的。容災(zāi)表現(xiàn)為一種未雨綢繆的主動性，而不是在災(zāi)難發(fā)生后的“亡羊補牢”。

    1.1  容災(zāi)原理 
  
    容災(zāi)技術(shù)的基本原理就是數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)備份是指為防止由系統(tǒng)故障所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)生產(chǎn)中心的主機系統(tǒng)存儲設(shè)備復(fù)制到其他的存儲介質(zhì)的過程。數(shù)據(jù)備份是用戶進行容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的第一步，也是最終容災(zāi)系統(tǒng)恢復(fù)的基礎(chǔ)。

    隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的不斷增加和可用性要求不斷提高，傳統(tǒng)的離線、在線備份根本無法滿足需求。要想達到抵御災(zāi)難的目的，必須選用專門的軟硬件設(shè)施，制定相應(yīng)的容災(zāi)方案。雖然容災(zāi)的核心是備份，但其不同于一般意義上的數(shù)據(jù)備份，因為通常的備份存儲系統(tǒng)總是與工作系統(tǒng)處于同一位置，而容災(zāi)備份是通過在異地建立和維護一個備份存儲系統(tǒng)，利用地理上的分離來保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)對災(zāi)難性事件的抵御能力。因此，容災(zāi)與備份的根本區(qū)別在于容災(zāi)不僅要保證企業(yè)數(shù)據(jù)的安全可靠，同時要保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
    
    1.2  容災(zāi)系統(tǒng)的構(gòu)成

    容災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)包括兩個層面的問題：數(shù)據(jù)容災(zāi)和應(yīng)用容災(zāi)。

    數(shù)據(jù)容災(zāi)就是指建立一個異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個實時復(fù)制。在本地數(shù)據(jù)及整個應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難時，系統(tǒng)至少在異地保存一份可用的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。應(yīng)用容災(zāi)是在容災(zāi)的基礎(chǔ)上，在異地建立一套完整的與本地系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng)，在災(zāi)難情況下，遠程系統(tǒng)迅速接管業(yè)務(wù)運行。數(shù)據(jù)容災(zāi)是容災(zāi)系統(tǒng)的基本要求，而應(yīng)用容災(zāi)是系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，應(yīng)用容災(zāi)必須建立在數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)之上，通過整合應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等各種資源來實現(xiàn)。
    
    1.3  容災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)

    在建立容災(zāi)系統(tǒng)時會涉及到多種技術(shù)，目前，關(guān)鍵的技術(shù)主要有：遠程復(fù)制技術(shù)、快照技術(shù)、基于SAN的互連技術(shù)、虛擬存儲等。

    1.3.1  遠程復(fù)制技術(shù)

    遠程復(fù)制技術(shù)是將主點數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)復(fù)制到遠程的備份數(shù)據(jù)中心，隨著更新在主站點的執(zhí)行，遠程站點保持與主站點的同步，遠程復(fù)制技術(shù)是容災(zāi)備份技術(shù)的核心技術(shù)，同時也是保持遠程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的基礎(chǔ)。

    1.3.2  快照技術(shù)

    快照是通過軟件對要備份的磁盤子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)快速掃描，建立一個要備份數(shù)據(jù)的快照邏輯單元號LUN和快照cache。在快速掃描時，把備份過程中即將要修改的數(shù)據(jù)塊同時快速拷貝到快照cache中。快照LUN是一組指針，它指向快照cache和磁盤子系統(tǒng)中不變的數(shù)據(jù)塊(在備份過程中)。在正常業(yè)務(wù)進行的同時,利用快照LUN實現(xiàn)對原數(shù)據(jù)的一個完全的備份。它可使用戶在正常不受影響的情況下，實時提取當(dāng)前在線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。其“備份窗口”接近于零，可大大增加系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，為實現(xiàn)系統(tǒng)真正的7×24運轉(zhuǎn)提供了保證。

    遠程復(fù)制技術(shù)往往同快照技術(shù)結(jié)合起來實現(xiàn)遠程備份，即先通過遠程復(fù)制技術(shù)把數(shù)據(jù)備份到遠程的存儲系統(tǒng)中，再用快照技術(shù)把遠程存儲系統(tǒng)中的信息備份到遠程的磁帶庫、光盤庫中。

    1.3.3  基于SAN的互連技術(shù)

    主點數(shù)據(jù)中心和備點數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)備份，可通過運用SAN的遠程復(fù)制技術(shù)來實現(xiàn)。目前，出現(xiàn)了多種基于IP的SAN的遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)備份技術(shù)。它們是基于IP的SAN的互連協(xié)議，將主點數(shù)據(jù)中心SAN中的信息通過現(xiàn)有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，遠程復(fù)制到備援中心SAN中。當(dāng)備點數(shù)據(jù)中心存儲的數(shù)據(jù)量過大時，可利用快照技術(shù)將其備份到磁帶庫或光盤庫中。這種基于IP的SAN的遠程容災(zāi)備份可以跨越LAN、MAN和WAN。

    1.3.4  虛擬存儲

    虛擬存儲技術(shù)在系統(tǒng)彈性和可擴展性上開創(chuàng)了新的局面，它將幾個IDE或SCSI驅(qū)動器等不同的存儲設(shè)備串聯(lián)為一個存儲池。存儲集群的整個存儲容量可以分為多個邏輯卷，并作為虛擬分區(qū)進行管理。
    
2   容災(zāi)技術(shù)在城市軌道交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

圖 1  容災(zāi)系統(tǒng)組成框圖

圖2 sybase復(fù)制結(jié)構(gòu)示意圖