一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统的制作方法

本发明涉及一种云架构系统，属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统。

背景技术：

目前的车站云分为两种方式，一种是以虚拟化的形式存在，一种是以传统的云平台方式存在。由于虚拟化功能单一、不具有云的特性，资源管理和维护等方面存在落后的问题，无法适应更高级的车站应用或扩展。

传统云平台是，按照最小化云平台的完整方式在车站进行建设，包括管理、计算和存储等角色。该模式能够满足车站云在功能上具有完整性，满足业务不同的需求，扩展性较好，但是存在重复资源投入，成本过高的问题，网络规划复杂，同时车站整体计算资源池故障前提下无法跨站迁移等问题。

分布式的中心车站一体化城轨云架构是基于现有云计算架构和城轨自身特点的前提而提出来的，分布式是基于车站层面而提出来的，即各个车站在计算和存储上做到共享，一体化是针对中心和车站而提出来的，中心能够对车站进行统一管理和控制。该方案在技术上更具有符合业务应用场景，不仅满足可以为智慧车站相关应用等提供有效的云上资源，满足高可靠性的同时，又可以在整体上成本降低，最终实现节能增效的绿色城轨目标，实现提高服务器资源利用率、按需提供服务和资源、降低能源消耗、降低运维成本。

技术实现要素：

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，包括：

一级云资源池，为全线的或者线网的中心级核心业务按需提供计算、存储等资源，保证业务的正常运行；

二级云资源池，设于集中站，用于提供管理、计算、网络、存储等功能；

三级云资源池，设置于非集中站中，用于提供计算、网络、存储等功能；

其中，一级云资源池与二级云资源池之间通过传输环网连接；所述二级云资源池与三级云资源池之间通过业务环网连接。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，所述传输环网为综合承载网。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，所述业务环网为通过光纤对二级云资源池与所属三级云资源池之间的交换机进行连通所构成跨站的大二层网络结构，所有业务系统属于同一网络平面。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，所述一级云资源池的中心管理平台通过sso技术对二级云资源池的云管平台api进行对接，实现中心对车站资源的控制、监控和管理等功能。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，其中，所述二级云资源池通过业务环网对本站和其所辖三级资源池的车站进行资源管理、监控和控制。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，云上专业ip地址都规划到同一网段范围之内用于实现虚拟机的跨站迁移，同时业务之间的流量采用sdn网络进行限制和隔离，保证业务流量的安全和独立。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，将可用域和故障域范围划分为站内级别和跨站级别，所述站内级别是当该站部分节点故障而触发的站内迁移策略；所述跨站迁移是当该站计算节点全部故障而触发的跨站迁移策略。

优先的，上述的一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统，所述三级云资源池采用链表形式存储数据，数据在不同的非集中站之间备份，不同的非集中站之间采用链表寻址。

因此，本发明的优点是：本方案打破传统云平台建设思路和结构，以及传输系统的建设方案，可以有效结合边缘云网络与传输网络组合构建整体线路网络，减少传输设备数量、云平台管理设备数量、网络优化管理等，有效降低传输和云平台的建设成本。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并且附图与说明书一起进一步用于解释本发明的原理以及使得所属领域技术人员能够制作和使用本公开。

图1例示了本发明实施例中的整体架构示意图；

图2例示了本发明实施例中的网络流量示意图；

图3例示了本发明实施例中存储副本链表示意图；

将参照附图描述本发明的实施例。

具体实施方式

实施例

本实施例，首先提供了一种基于分布式的中心车站一体城轨云架构系统。

本实施例在计算方面，本实施例实现绝大部分车站的管理与计算的分开，单站全部计算节点故障可以满足跨站迁移；在存储方面，实现本站和临站的2+1存储模式，可以有效提供数据的安全性。在网络方面，将原有的各站之间建立的传输环网改变成主要站点之间建立传输环网，车站之间构建业环网，可以有效提供设备的复用率，降低传输建设成本等。

如图1所示，为本实施例的整体架构示意图。

该方案在云平台架构主要分为三个层次，两类网络。三个层次按照物理角色进行定义，包括中心的一级云资源池、集中站的二级云资源池、非集中站的三级云资源池。两类网络，包括中心与车站云平台之间的传输环网，二级云资源池与所隶属的三级云资源池之间的业务环网。

传输环网，又称综合承载网，是为轨道交通运营、管理服务的，为了确保轨道交通的正常运营，系统必须具备迅速、准确、可靠地传送轨道交通运营、管理所需的各种信息是传统，包括但是不限于为公务、专用电话系统传输各种数字信号。包括软交换核心设备控制中心调度员与车站值班员的通话及车站邻站间、车站内与行车有关的直通电话的语音信号；为车站、车辆段/停车场、控制中心间传输视频图像及控制信号。

业务环网，又称云平台网络，是通过光纤对二级云资源池与所属三级云资源池之间的交换机进行连通所构成跨站的大二层网络结构，所有业务系统属于同一网络平面。该环网用于提供该区域云平台之间的通信，以及其他各站业务系统之间和各车站到中心通信的专属通道。

中心部署一级云资源池，为全线的核心业务按需提供计算、存储等资源，保证业务的正常运行。同时中心管理平台通过sso技术对二级云资源池的云管平台api进行对接，实现中心对车站资源的控制、监控和管理等功能。

二级资源池提供管理、计算、网络、存储等功能，三级资源池提供计算、网络、存储等功能。其中二级云资源池通过业务环网对本站和其他所辖三级资源池的车站进行资源管理、监控和控制，二级和三级作为一个整体，之间通过大二层网络互连，可提供站内和站间虚拟机迁移，该架构设计可以有效减少管理节点的数量、传统网络规划的复杂性，车站进一步高可靠性，同时还能有效降低成本。本方案中属于管理、计算、存储融合方案,为了保证相关服务所需的cpu和内存资源的有效性、可用性，所以采用容器方式部署服务满足资源隔离需求。

网络规划上采取一个二级资源池(集中站)和n个三级资源池(非集中站)构成同一个二层网络，该1+n的资源池上的专业ip地址都规划到同一网段范围之内，从而保证虚拟机可以实现跨站迁移，同时业务之间的流量采用sdn网络进行限制和隔离，保证业务流量的安全和独立。由于采用了边缘分布式集群方案，不在单独设置网络节点，进而避免东西向和南北向流量要经过网络节点，形成瓶颈和单点故障。所以该方案的云平台需要采用dvr(distributedvirtualrouter)的sdn方案。这样能够保证虚拟机内部的流量直接在计算节点之间进行通信，无需通过专一的网络节点进行通信，避免单点故障和瓶颈。属于该区域的每个站的访问中心的流量将通过业务环网经二级资源池的传输环网与中心进行通信。

由于涉及到跨站迁移，可用域和故障域范围分为2级，站内级别和跨站级别。站内级别是当该站部分节点故障而触发的站内迁移策略。跨站迁移是当该站计算节点全部故障而触发的跨站迁移策略。

存储副本在逻辑设置上采取3副本方式，即2+1方式。存储上架构设计为：一个二级资源池和n个三级资源池在存储规则上设置为链表的形式，即本站存储2份副本，链表下一节点存1份副本，第n节点的数据存在第一个节点。链表的存储路径如图3所示。由于涉及到跨dc进行存储，通过调整分布式存储的crush算法，将故障域和数据冗余选择策略进行设置实现。

通过以上描述可知，本方案打破传统云平台建设思路和结构，以及传输系统的建设方案，可以有效结合边缘云网络与传输网络组合构建整体线路网络，减少传输设备数量、云平台管理设备数量、网络优化管理等，有效降低传输和云平台的建设成本。

注意到，说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括所述特定特征、结构或特性。而且，这样的短语不必指代同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现这样的特征、结构或特性将在所属领域的技术人员的知识范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。