详解地铁清分系统

#/7详解地铁清分系统广州地铁自动售检票系统及其清分系统在实际运行中情况良好，系统达到了不间断工作的目标，为广州地铁的整个AFC系统提供持续稳定的服务。随着信息化技术应用的不断深入，人们对计算机系统高可用性（HighAvailability）的要求不断提高，特别是企业基于数据库的关键业务系统，不仅希望保障关键业务数据信息的完整，而且希望联机应用能够不间断或者在最短的时间内自动恢复。AFC系统及其清分系统简介广州地铁自动售检票系统（AutomaticFareCollection，以下简称AFC）是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现城市轨道交通售票、检票、计费、收费、清分、管理等全过程的自动化系统。目前，广州地铁自动售检票系统共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次（如下表所示）。同时负责连接广州地铁AFC系统与城市一卡通清分系统，规定了对车票管理、票务管理、运营管理和系统维护管理的技术要求。主要用于广州市轨道交通各条线路之间，与公交系统、银行系统及其他相关系统之间的清算分账、车票交易数据的处理及统计分析。同时还具备对线路自动售检票（AFC）系统设备运营管理的功能。远期定位于整个广州市及珠江三角洲城际轨道交通系统的清分中心和AFC运营管理中心。方案选择和系统现状高可用性可选用的方案较多，如依赖于硬件的容错机方式、群集方式（双机或多机群集系统）、数据复制方式等。广泛采用的群集方式（Cluster系统），其基本原理可以概括为：同一群集内的节点机所有关键业务数据存储于共享磁盘组，通常是磁盘阵列；故障节点被其它节点替换时，故障节点管辖的数据所在的数据设备（共享磁盘组的一部分)被接管；节点替换/接管的时机决定于集群内运行的监视软件；节点机上运行数据库管理系统，管理该节点机控制的设备上的数据；客户应用可以使用机群中的一个或多个数据库服务器。节点机的替换意味着节点上运行的数据库管理系统进程的切换，这些过程是在服务器后台完成的，对于前端应用是透明的。它主要可分为对称式(Active/Active)和非对称式(Active/Standby)两种。清分系统使用的是非对称式模式。典型的非对称式的高可用性系统包括两台服务器,一台是主服务器,客户机从它存取数据和获得服务,另一台是备份服务器。两台服务器通过心跳(Heartbeat)方式检测彼此的状态，实现热备份。当其中主服务器出现问题时,后备服务器能够自动立即接替工作,不会中断正常工作。目前，清分系统配置2台SunFire6800清分数据服务器，作为两个节点，以群集方式运行。操作系统为Solaris9,使用SunCluster3."1群集管理软件。在其中一台服务器故障时，另一台服务器能自动接管及运行所有的任务。服务器配置外部磁盘阵列，磁盘阵列容量可扩展。每台服务器均通过冗余的1000Mbps以太网口与中央以太网交换机连接。数据库方面，清分系统使用的SybaseASE12."5建立于Sun主机集群技术之上、面向分布式工作。网络高可用性为保证网络连接的高可用性，清分系统的每台服务器均使用了两个千兆以太网卡用作对外连接。在硬件安装好后，主要使用IPMP(IPMultipathing)来保证网络连接的高可用性。它提供了一个基本机制，用于监视公共网络适配器，以及监视检测到故障时一个适配器到另一个适配器的失效转移IP地址。在Solaris操作系统中，由in.mpathd后台进程负责故障检测，并根据不同的策略实现了故障转移和故障恢复。检测物理接口的失败，in.mpathd所管理的主机系统的全部和部分网络接口组织成一个多路径接口组，其中的每一个网络接口分别赋予了测试地址。在正常情况下，后台进程in.mpathd不断地通过组中每个网络接口的测试地址向目标主机发送ICMP的ECHO包来检测相关网络接口的连通性。其中，目标主机一般选为本网络的网关，如果网关不存在，那么，将选择网络中的主机作为仲裁主机。在选择仲裁主机时，in.mpathd向网络上的所有主机发送multicast数据包，第一台返回响应数据包的主机将被认为是仲裁主机，此仲裁主机就是用来测试多路径接口组中网络连通性的目标主机。在in.mpathd测试主机网络连通性的过程中，如果目标主机连续5次没有响应，in.mpathd认定相关连接已经失败，每次错误检测的缺省时间是10秒。如果在多路径接口组中配置了备用网口，那么所有的网络访问将自动切向备用网络接口。为了检测失败的网络接口是否已经被修复，in.mpathd不断尝试通过该网口的测试地址向目标主机发送检测包，如果能够连续10次收到响应数据包，那么in.mpathd后台进程认定该网口已经被修复，随后，所有被转移到备用网口的服务将自动恢复回原网口。数据库的高可用性清分系统是7x24不间断运行的，所需的数据库服务是一种核心服务，它使用了SybaseASE12."5的高可用性产品，在系统故障发生时保证系统仍能正常运行，并将对最终用户的影响减少到最小。Sybase故障切换产品使它能在具有双机配置的高可用性群