鐵路信息系統(tǒng)架構(gòu)與集成

1、第三章鐵路信息系統(tǒng)架構(gòu)第三章鐵路信息系統(tǒng)架構(gòu)鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃目標目標 以運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理為信息化建設(shè)以運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理為信息化建設(shè)重點。重點。 實現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、客貨營銷社會化、經(jīng)營管實現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、客貨營銷社會化、經(jīng)營管理現(xiàn)代化。理現(xiàn)代化。 鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃體系體系鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃體系體系 運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理是鐵路信息化的三大應(yīng)運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理是鐵路信息化的三大應(yīng)用領(lǐng)域。用領(lǐng)域。 運輸組織領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于鐵路運輸?shù)恼{(diào)度運輸組織領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于鐵路運輸?shù)恼{(diào)度指揮、

2、生產(chǎn)作業(yè)部門和人員，以提高運輸生產(chǎn)效率和保障運指揮、生產(chǎn)作業(yè)部門和人員，以提高運輸生產(chǎn)效率和保障運輸平安為目標，涵蓋運輸生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié)。輸平安為目標，涵蓋運輸生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié)。 客貨營銷領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于鐵路市場營銷人客貨營銷領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于鐵路市場營銷人員和旅客、貨主，以提高鐵路運輸市場競爭能力、增運增收員和旅客、貨主，以提高鐵路運輸市場競爭能力、增運增收為目標，向旅客和貨主提供優(yōu)質(zhì)效勞。為目標，向旅客和貨主提供優(yōu)質(zhì)效勞。 經(jīng)營管理領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于運力資源、經(jīng)營經(jīng)營管理領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，主要效勞于運力資源、經(jīng)營資源管理與運營決策支持的部門和人員，以保障鐵路運輸?shù)馁Y

3、源管理與運營決策支持的部門和人員，以保障鐵路運輸?shù)倪\力資源的優(yōu)化配置和降低運輸本錢為目標，提高鐵路運輸運力資源的優(yōu)化配置和降低運輸本錢為目標，提高鐵路運輸效益。效益。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 鐵路信息化公共根底平臺，為業(yè)務(wù)應(yīng)用層的各系統(tǒng)提供鐵路信息化公共根底平臺，為業(yè)務(wù)應(yīng)用層的各系統(tǒng)提供公用的根底環(huán)境。公共根底平臺包括：公用的根底環(huán)境。公共根底平臺包括： 通信網(wǎng)絡(luò)根底平臺：構(gòu)建完善的通信網(wǎng)絡(luò)，滿足信息通信網(wǎng)絡(luò)根底平臺：構(gòu)建完善的通信網(wǎng)絡(luò)，滿足信息系統(tǒng)高速傳輸數(shù)據(jù)要求；建設(shè)平安可靠的鐵路計算機網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)高速傳輸數(shù)據(jù)要

4、求；建設(shè)平安可靠的鐵路計算機網(wǎng)絡(luò)，滿足應(yīng)用系統(tǒng)互連互通和社會化效勞的需要；滿足應(yīng)用系統(tǒng)互連互通和社會化效勞的需要； 信息共享平臺：建立信息系統(tǒng)的信息傳輸交換及共享信息共享平臺：建立信息系統(tǒng)的信息傳輸交換及共享機制，實現(xiàn)三大領(lǐng)域信息系統(tǒng)間信息共享；機制，實現(xiàn)三大領(lǐng)域信息系統(tǒng)間信息共享； 公用根底信息平臺：實現(xiàn)公用根底信息根底編碼、公用根底信息平臺：實現(xiàn)公用根底信息根底編碼、鐵路空間信息、運輸根底信息等的統(tǒng)一維護，為各信息系鐵路空間信息、運輸根底信息等的統(tǒng)一維護，為各信息系統(tǒng)提供標準的中間件效勞；統(tǒng)提供標準的中間件效勞； 信息平安保障平臺：建立完備的信息平安保障體系，信息平安保障平臺：建立完備的信

5、息平安保障體系，為各信息系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換提供保障信息平安的標準效勞；為各信息系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換提供保障信息平安的標準效勞； 鐵路門戶：提供鐵路信息系統(tǒng)對外統(tǒng)一通道和效勞等。鐵路門戶：提供鐵路信息系統(tǒng)對外統(tǒng)一通道和效勞等。層層次次體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃運輸組織運輸組織主要方面主要方面系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱系統(tǒng)簡稱系統(tǒng)簡稱主要功能主要功能運輸調(diào)度指揮運輸調(diào)度指揮列車調(diào)度指揮系統(tǒng)列車調(diào)度指揮系統(tǒng)ODCS ODCS 列車調(diào)度計算機集中管理與指揮。列車調(diào)度計算機集中管理與指揮。計劃調(diào)度管理系統(tǒng)計劃調(diào)度管理系統(tǒng)OPMS OPMS 計劃、機車、貨運等調(diào)度的計算機管理。計劃、機車、貨運等調(diào)度

6、的計算機管理。調(diào)度集中系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)CTC CTC 列車調(diào)度計算機集中控制與指揮。列車調(diào)度計算機集中控制與指揮。車流推算與調(diào)整系統(tǒng)車流推算與調(diào)整系統(tǒng)CFCRSCFCRS車流徑路優(yōu)化、車流推算與車流調(diào)整，運輸能力動態(tài)測算車流徑路優(yōu)化、車流推算與車流調(diào)整，運輸能力動態(tài)測算與分析。與分析。運輸生產(chǎn)組織運輸生產(chǎn)組織運行圖編制系統(tǒng)運行圖編制系統(tǒng)TWDS TWDS 列車運行圖編制、管理及信息服務(wù)。列車運行圖編制、管理及信息服務(wù)。貨物運輸管理系統(tǒng)貨物運輸管理系統(tǒng)FTMS FTMS 列車編組計劃編制、技術(shù)站、貨運站管理、車務(wù)管理、列列車編組計劃編制、技術(shù)站、貨運站管理、車務(wù)管理、列車預(yù)確報、貨車追蹤等。車預(yù)

7、確報、貨車追蹤等。旅客運輸管理系統(tǒng)旅客運輸管理系統(tǒng)PTMSPTMS客運站、客運段管理及旅客運輸組織等。客運站、客運段管理及旅客運輸組織等。專業(yè)運輸管理系統(tǒng)專業(yè)運輸管理系統(tǒng)STMSSTMS集裝箱、行包、特貨、危險品等專業(yè)運輸管理。集裝箱、行包、特貨、危險品等專業(yè)運輸管理。車號自動識別系統(tǒng)車號自動識別系統(tǒng)ATIS ATIS 自動采集機車、車輛運行狀態(tài)信息。自動采集機車、車輛運行狀態(tài)信息。列車運行控制列車運行控制主體化機車信號系統(tǒng)主體化機車信號系統(tǒng)LBS LBS 統(tǒng)一自動閉塞制式、電碼化制式和機車信號低頻信息碼，統(tǒng)一自動閉塞制式、電碼化制式和機車信號低頻信息碼，裝備主體化機車信號車載設(shè)備。裝備主體化

8、機車信號車載設(shè)備。列車運行控制系統(tǒng)列車運行控制系統(tǒng)CTCS CTCS 根據(jù)不同線路的運輸需求，選擇不同等級的根據(jù)不同線路的運輸需求，選擇不同等級的CTCSCTCS系統(tǒng)配置，系統(tǒng)配置，實現(xiàn)一套車載設(shè)備全程控車。實現(xiàn)一套車載設(shè)備全程控車。行車安全監(jiān)控行車安全監(jiān)控行車安全監(jiān)控系統(tǒng)行車安全監(jiān)控系統(tǒng)TOSMS TOSMS 自動采集機車、車輛、線路、橋隧、信號、電網(wǎng)、氣象、自動采集機車、車輛、線路、橋隧、信號、電網(wǎng)、氣象、自然災(zāi)害等監(jiān)測信息，實現(xiàn)集中監(jiān)控、預(yù)警等。自然災(zāi)害等監(jiān)測信息，實現(xiàn)集中監(jiān)控、預(yù)警等。救援指揮系統(tǒng)救援指揮系統(tǒng)RCS RCS 利用多種應(yīng)急通信手段，共享各類信息資源，綜合指揮，利用多種應(yīng)急

9、通信手段，共享各類信息資源，綜合指揮，實現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域的聯(lián)合救援行動。實現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域的聯(lián)合救援行動。安全管理系統(tǒng)安全管理系統(tǒng)SMS SMS 行車、死亡、治安事件等事故信息的管理。行車、死亡、治安事件等事故信息的管理。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃客貨營銷客貨營銷主要方面主要方面系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱系統(tǒng)簡稱系統(tǒng)簡稱主要功能主要功能客運營銷客運營銷客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)TRS TRS 客票發(fā)售與預(yù)訂、客運售票組織等?？推卑l(fā)售與預(yù)訂、客運售票組織等。客運服務(wù)系統(tǒng)客運服務(wù)系統(tǒng)PTSSPTSS客運站、列車旅客服務(wù)及對外信息服務(wù)等?？瓦\站、列車旅客服務(wù)及對外信息服務(wù)等?？瓦\營銷及分析

10、系統(tǒng)客運營銷及分析系統(tǒng)PMASPMAS客運市場分析與預(yù)測、經(jīng)營計劃等。客運市場分析與預(yù)測、經(jīng)營計劃等。貨運營銷貨運營銷貨運服務(wù)系統(tǒng)貨運服務(wù)系統(tǒng)FTSSFTSS大貨主管理、貨運服務(wù)及對外信息服務(wù)等。大貨主管理、貨運服務(wù)及對外信息服務(wù)等。貨運營銷及分析系統(tǒng)貨運營銷及分析系統(tǒng)FMASFMAS貨運市場分析與預(yù)測、經(jīng)營計劃等。貨運市場分析與預(yù)測、經(jīng)營計劃等。電子商務(wù)電子商務(wù)電子商務(wù)系統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)ECSECS鐵路網(wǎng)上電子商務(wù)服務(wù)。鐵路網(wǎng)上電子商務(wù)服務(wù)。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃經(jīng)營管理經(jīng)營管理主要方面主要方面系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱系統(tǒng)簡稱系統(tǒng)簡稱主要功能主要功能運力資源管理運力資源管理車輛管理信息系

11、統(tǒng)車輛管理信息系統(tǒng)CMIS CMIS 客、貨車輛技術(shù)與使用動態(tài)管理、檢修與運用、車輛段、車輛工廠安全質(zhì)量及生產(chǎn)管理?？汀⒇涇囕v技術(shù)與使用動態(tài)管理、檢修與運用、車輛段、車輛工廠安全質(zhì)量及生產(chǎn)管理。機務(wù)管理信息系統(tǒng)機務(wù)管理信息系統(tǒng)LMISLMIS機車運用安全、檢修與運用、備件、牽引供電、機務(wù)段、水電段管理等。機車運用安全、檢修與運用、備件、牽引供電、機務(wù)段、水電段管理等。工務(wù)管理信息系統(tǒng)工務(wù)管理信息系統(tǒng)PWMISPWMIS線路、橋隧、房建及大型設(shè)備管理，工務(wù)段管理，施工安全管理等。線路、橋隧、房建及大型設(shè)備管理，工務(wù)段管理，施工安全管理等。電務(wù)管理信息系統(tǒng)電務(wù)管理信息系統(tǒng)CSMISCSMIS電務(wù)設(shè)

12、備技術(shù)履歷、檢修與運用、電務(wù)段管理等。電務(wù)設(shè)備技術(shù)履歷、檢修與運用、電務(wù)段管理等。信息化管理系統(tǒng)信息化管理系統(tǒng)ITMSITMS信息化規(guī)劃、計劃、標準、規(guī)范、軟件開發(fā)及版本、工程建設(shè)、主要設(shè)備等管理。信息化規(guī)劃、計劃、標準、規(guī)范、軟件開發(fā)及版本、工程建設(shè)、主要設(shè)備等管理。經(jīng)營資源管理經(jīng)營資源管理人力資源管理系統(tǒng)人力資源管理系統(tǒng)HRMSHRMS人事檔案、人才市場、勞資管理等。人事檔案、人才市場、勞資管理等。全面預(yù)算管理系統(tǒng)全面預(yù)算管理系統(tǒng)OBMSOBMS對鐵路營銷生產(chǎn)、收入支出、投資采購、現(xiàn)金流量等預(yù)算的編制調(diào)整、分析控制、預(yù)測考對鐵路營銷生產(chǎn)、收入支出、投資采購、現(xiàn)金流量等預(yù)算的編制調(diào)整、分析控

13、制、預(yù)測考核、規(guī)劃決策等功能核、規(guī)劃決策等功能財務(wù)會計管理信息財務(wù)會計管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)FAMISFAMIS會計核算與管理、預(yù)算與收入管理、資金結(jié)算、成本計算、收入清算、資產(chǎn)管理等。會計核算與管理、預(yù)算與收入管理、資金結(jié)算、成本計算、收入清算、資產(chǎn)管理等。統(tǒng)計分析系統(tǒng)統(tǒng)計分析系統(tǒng)SASSAS利用信息資源，匯總、加工、處理、生成各類相關(guān)報表，統(tǒng)一統(tǒng)計指標發(fā)布。利用信息資源，匯總、加工、處理、生成各類相關(guān)報表，統(tǒng)一統(tǒng)計指標發(fā)布。審計管理信息系統(tǒng)審計管理信息系統(tǒng)AMISAMIS運輸企業(yè)、建設(shè)項目等審計，審計項目管理，法規(guī)庫，經(jīng)濟活動分析等。運輸企業(yè)、建設(shè)項目等審計，審計項目管理，法規(guī)庫，經(jīng)濟活動分析等

14、。工程建設(shè)管理系統(tǒng)工程建設(shè)管理系統(tǒng)ECMS ECMS 投資計劃管理，工程立項、設(shè)計、建設(shè)管理，工程竣工驗收及后評估等。投資計劃管理，工程立項、設(shè)計、建設(shè)管理，工程竣工驗收及后評估等?？萍脊芾硇畔⑾到y(tǒng)科技管理信息系統(tǒng)STMISSTMIS科技立項科技立項，鑒定、評獎、專業(yè)技術(shù)標準與資料管理，科技成果查詢、展示、推廣轉(zhuǎn)化等。，鑒定、評獎、專業(yè)技術(shù)標準與資料管理，科技成果查詢、展示、推廣轉(zhuǎn)化等。保價運輸管理系統(tǒng)保價運輸管理系統(tǒng)RIMSRIMS保價收入、理賠、貨運安全等。保價收入、理賠、貨運安全等。鐵路用地管理信息鐵路用地管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)RLMISRLMIS鐵路用地管理。鐵路用地管理。電子政務(wù)電子政務(wù)政

15、府網(wǎng)站政府網(wǎng)站W(wǎng)GOVWGOV面向社會與公眾的鐵道部政務(wù)與信息發(fā)布、服務(wù)。面向社會與公眾的鐵道部政務(wù)與信息發(fā)布、服務(wù)。辦公信息系統(tǒng)辦公信息系統(tǒng)OMISOMIS電子公文、電子郵件、信息服務(wù)、會議、信訪等管理。電子公文、電子郵件、信息服務(wù)、會議、信訪等管理。公安管理信息系統(tǒng)公安管理信息系統(tǒng)PSMISPSMIS警銜管理、指紋識別、刑事案件管理、站車治安管理等。警銜管理、指紋識別、刑事案件管理、站車治安管理等。決策支持決策支持決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)DSSDSS日常運輸經(jīng)營決策，路網(wǎng)規(guī)劃，生產(chǎn)力布局、運輸產(chǎn)品、運輸組織優(yōu)化，運價調(diào)整等。日常運輸經(jīng)營決策，路網(wǎng)規(guī)劃，生產(chǎn)力布局、運輸產(chǎn)品、運輸組織優(yōu)化，運

16、價調(diào)整等。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)防 火 墻內(nèi) 部 服 務(wù) 網(wǎng)安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng)車車 站站 、 段段 、 廠廠防 火 墻內(nèi) 部 服 務(wù) 網(wǎng)安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng)外 部 網(wǎng)防 火 墻物 理 隔 離 系 統(tǒng)內(nèi) 部 服 務(wù) 網(wǎng)安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng)鐵鐵 路路 局局 機機 關(guān)關(guān)外 部 網(wǎng)I n t e r n e t防 火 墻物 理 隔 離 系 統(tǒng)內(nèi) 部 服 務(wù) 網(wǎng)安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng)鐵鐵 道道 部部 機機 關(guān)關(guān)骨 干 網(wǎng) 傳 輸 通 道鐵鐵 路路 分分 局局 機機 關(guān)關(guān)基 層 網(wǎng) 傳 輸 通 道防 火 墻內(nèi) 部 服 務(wù) 網(wǎng)安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng)車車 站站 、 段段 、 廠廠鐵路信息系總

17、體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)與信息平安網(wǎng)絡(luò)與信息平安網(wǎng)絡(luò)與信息平安措施主要包括：網(wǎng)絡(luò)與信息平安措施主要包括： 統(tǒng)一鐵路信息系統(tǒng)統(tǒng)一鐵路信息系統(tǒng)IPIP網(wǎng)絡(luò)地址；網(wǎng)絡(luò)地址； 建立鐵路數(shù)字證書認證體系；建立鐵路數(shù)字證書認證體系； 通過身份認證和訪問授權(quán)技術(shù)，實行分等級、分權(quán)限通過身份認證和訪問授權(quán)技術(shù)，實行分等級、分權(quán)限的訪問控制；的訪問控制； 對重要和機密的信息實行加密傳輸和數(shù)字簽名；對重要和機密的信息實行加密傳輸和數(shù)字簽名； 在內(nèi)部效勞網(wǎng)和平安生產(chǎn)網(wǎng)間采用防火墻和虛擬專網(wǎng)在內(nèi)部效勞網(wǎng)和平安生產(chǎn)網(wǎng)間采用防火墻和虛擬專網(wǎng)等技術(shù)實施隔離和保護；等技術(shù)實施隔離和保護； 在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)間采用動態(tài)物理隔離和

18、訪問代理機制；在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)間采用動態(tài)物理隔離和訪問代理機制； 在公用網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)專網(wǎng)間采用專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；在公用網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)專網(wǎng)間采用專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議； 采用病毒防護、入侵監(jiān)測、內(nèi)容過濾和日志審計等多采用病毒防護、入侵監(jiān)測、內(nèi)容過濾和日志審計等多種技術(shù)手段，形成縱深的綜合防御體系；種技術(shù)手段，形成縱深的綜合防御體系； 統(tǒng)一規(guī)劃建立災(zāi)難備份中心，對重要的信息系統(tǒng)和數(shù)統(tǒng)一規(guī)劃建立災(zāi)難備份中心，對重要的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心提供災(zāi)難備份。據(jù)中心提供災(zāi)難備份。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃信息共享平臺信息共享平臺 信息交換管理是信息共享平臺的中樞，為各個系統(tǒng)間的信息交換管理是信息共享平臺的中樞，為各個

19、系統(tǒng)間的信息交換與共享提供公共的數(shù)據(jù)交換、存儲、訪問效勞。平信息交換與共享提供公共的數(shù)據(jù)交換、存儲、訪問效勞。平安訪問控制層在數(shù)據(jù)交換和共享時，對系統(tǒng)的訪問進行平安安訪問控制層在數(shù)據(jù)交換和共享時，對系統(tǒng)的訪問進行平安認證、協(xié)議轉(zhuǎn)換、格式識別，對交換的信息進行內(nèi)容過濾，認證、協(xié)議轉(zhuǎn)換、格式識別，對交換的信息進行內(nèi)容過濾，保證數(shù)據(jù)交換的合法性與合理性。各應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)整合后，以保證數(shù)據(jù)交換的合法性與合理性。各應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)整合后，以插件方式通過接口與平安訪問控制層相連，提供或訪問共享插件方式通過接口與平安訪問控制層相連，提供或訪問共享信息。信息。安全訪問控制層信息交換管理公用基礎(chǔ)信息 共享信息庫各應(yīng)用信息

20、系統(tǒng)。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃公共根底信息平臺公共根底信息平臺公用根底信息平臺是能夠適應(yīng)鐵路各類信息系統(tǒng)公公用根底信息平臺是能夠適應(yīng)鐵路各類信息系統(tǒng)公用根底數(shù)據(jù)需求的通用平臺，主要提供國際、國家和行用根底數(shù)據(jù)需求的通用平臺，主要提供國際、國家和行業(yè)信息化標準與標準，提供統(tǒng)一的公用根底編碼、鐵路業(yè)信息化標準與標準，提供統(tǒng)一的公用根底編碼、鐵路空間信息、業(yè)務(wù)根底字典和標準的時鐘源等公用共享信空間信息、業(yè)務(wù)根底字典和標準的時鐘源等公用共享信息，實行統(tǒng)一的管理、維護與更新效勞，以保持各系統(tǒng)息，實行統(tǒng)一的管理、維護與更新效勞，以保持各系統(tǒng)根底信息的一致性，減少管理、維護、更新的工作量，根底信

21、息的一致性，減少管理、維護、更新的工作量，是信息資源共享的必要條件。是信息資源共享的必要條件。鐵路信息系總體規(guī)劃鐵路信息系總體規(guī)劃公共根底編碼平臺公共根底編碼平臺由三個子層組成，第一層為標準子層，包含了國際、國家、由三個子層組成，第一層為標準子層，包含了國際、國家、鐵路行業(yè)信息標準及各類標準，以及由此制定的鐵路信息系鐵路行業(yè)信息標準及各類標準，以及由此制定的鐵路信息系統(tǒng)根底數(shù)據(jù)編碼標準；第二層為編碼子層，主要由各類根底統(tǒng)根底數(shù)據(jù)編碼標準；第二層為編碼子層，主要由各類根底數(shù)據(jù)編碼組成，是根底數(shù)據(jù)編碼的實體，包括通用根底數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編碼組成，是根底數(shù)據(jù)編碼的實體，包括通用根底數(shù)據(jù)編碼、業(yè)務(wù)根底數(shù)據(jù)編碼

22、以及其它根底數(shù)據(jù)編碼；第三層為編碼、業(yè)務(wù)根底數(shù)據(jù)編碼以及其它根底數(shù)據(jù)編碼；第三層為應(yīng)用子層，主要由管理維護根底數(shù)據(jù)的相關(guān)標準、管理維護應(yīng)用子層，主要由管理維護根底數(shù)據(jù)的相關(guān)標準、管理維護系統(tǒng)和效勞接口組成。系統(tǒng)和效勞接口組成。鐵路運輸管理信息系統(tǒng)鐵路運輸管理信息系統(tǒng) 鐵路運輸管理信息系統(tǒng)鐵路運輸管理信息系統(tǒng)Transportation Management Information System，簡稱，簡稱TMIS，是中，是中國鐵路第一個覆蓋全國鐵路的信息系統(tǒng)，也是中國鐵路信國鐵路第一個覆蓋全國鐵路的信息系統(tǒng)，也是中國鐵路信息化的核心系統(tǒng)。息化的核心系統(tǒng)。 TMIS的建設(shè)是從的建設(shè)是從1994年

23、工程立項開始實施，到年工程立項開始實施，到2004年年12月月31日根本建成，歷時整整日根本建成，歷時整整10年。它是一項規(guī)模龐大、年。它是一項規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是實現(xiàn)鐵路運輸管理現(xiàn)代化的重要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是實現(xiàn)鐵路運輸管理現(xiàn)代化的重要舉措，是一項開拓性的事業(yè)。舉措，是一項開拓性的事業(yè)。 TMIS是國家重大科技攻關(guān)工程，包括車站管理信息系是國家重大科技攻關(guān)工程，包括車站管理信息系統(tǒng)、貨票系統(tǒng)、確報系統(tǒng)、貨運營銷與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、運統(tǒng)、貨票系統(tǒng)、確報系統(tǒng)、貨運營銷與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、運輸調(diào)度信息系統(tǒng)、貨車追蹤系統(tǒng)、集裝箱追蹤系統(tǒng)等，被輸調(diào)度信息系統(tǒng)、貨車追蹤系統(tǒng)、集裝箱追蹤系統(tǒng)等，被

24、世行稱之為世界鐵路行業(yè)信息量最大、功能最復(fù)雜的管理世行稱之為世界鐵路行業(yè)信息量最大、功能最復(fù)雜的管理信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)。 3.2TMIS應(yīng)用目標應(yīng)用目標 TMIS以貨物運輸管理為核心，其系統(tǒng)應(yīng)用目標是：通以貨物運輸管理為核心，其系統(tǒng)應(yīng)用目標是：通過計算機網(wǎng)絡(luò)將全路部、局、分局、主要站段的計算機設(shè)備過計算機網(wǎng)絡(luò)將全路部、局、分局、主要站段的計算機設(shè)備聯(lián)成一個整體，實時收集全路列車、機車、車輛、集裝箱以聯(lián)成一個整體，實時收集全路列車、機車、車輛、集裝箱以及所運貨物的動態(tài)信息，實現(xiàn)列車、機車、車輛、集裝箱的及所運貨物的動態(tài)信息，實現(xiàn)列車、機車、車輛、集裝箱的節(jié)點式實時追蹤管理，實現(xiàn)貨票、確報、編組站

25、、區(qū)段站、節(jié)點式實時追蹤管理，實現(xiàn)貨票、確報、編組站、區(qū)段站、貨運站、貨運營銷及調(diào)度系統(tǒng)的計算機管理，隨時提供任何貨運站、貨運營銷及調(diào)度系統(tǒng)的計算機管理，隨時提供任何一輛貨車、一臺機車、一列列車、一個集袋箱及所運貨物的一輛貨車、一臺機車、一列列車、一個集袋箱及所運貨物的地點及設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，隨時提供車流的動態(tài)變化情況，特地點及設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，隨時提供車流的動態(tài)變化情況，特別是預(yù)見編組站、分界口、限制口的車流變化，為全國鐵路別是預(yù)見編組站、分界口、限制口的車流變化，為全國鐵路各級運輸管理人員提供及時、準確和完整的運輸信息和輔助各級運輸管理人員提供及時、準確和完整的運輸信息和輔助決策方案，以實現(xiàn)均

26、衡運輸、緊密運輸，提高運輸生產(chǎn)效率，決策方案，以實現(xiàn)均衡運輸、緊密運輸，提高運輸生產(chǎn)效率，改善客戶效勞質(zhì)量。改善客戶效勞質(zhì)量。3.2TMIS具體目標具體目標 1.實現(xiàn)運輸市場信息和客戶需求信息的管理。動態(tài)掌實現(xiàn)運輸市場信息和客戶需求信息的管理。動態(tài)掌握貨源分布動態(tài)和運輸貨物在途信息；動態(tài)掌握托運人的握貨源分布動態(tài)和運輸貨物在途信息；動態(tài)掌握托運人的貨運訂單和請求車需求；動態(tài)掌握企業(yè)自備車箱的位貨運訂單和請求車需求；動態(tài)掌握企業(yè)自備車箱的位置及狀態(tài)；動態(tài)掌握重點客戶、重點企業(yè)和重點物資的運置及狀態(tài)；動態(tài)掌握重點客戶、重點企業(yè)和重點物資的運輸方案執(zhí)行情況；向客戶反響貨運訂單的核準情況、請求輸方案執(zhí)

27、行情況；向客戶反響貨運訂單的核準情況、請求車方案的安排和執(zhí)行情況。車方案的安排和執(zhí)行情況。 2.實現(xiàn)運力資源的信息管理。掌握鐵路貨車、機車、實現(xiàn)運力資源的信息管理。掌握鐵路貨車、機車、集裝箱的保有量動態(tài)信息；掌握運行圖、編組方案、車站集裝箱的保有量動態(tài)信息；掌握運行圖、編組方案、車站能力等信息。能力等信息。 3.實現(xiàn)運輸作業(yè)過程的信息管理。對貨物的承運和交實現(xiàn)運輸作業(yè)過程的信息管理。對貨物的承運和交付信息、裝卸車信息、列車編解和到發(fā)信息、作業(yè)方付信息、裝卸車信息、列車編解和到發(fā)信息、作業(yè)方案的編制和執(zhí)行信息進行管理。案的編制和執(zhí)行信息進行管理。3.2TMIS具體目標具體目標 4.實現(xiàn)管內(nèi)現(xiàn)在車

28、動態(tài)分布的信息管理。按車種空實現(xiàn)管內(nèi)現(xiàn)在車動態(tài)分布的信息管理。按車種空重掌握分布狀態(tài)、按去向別和品類別掌握重車分布動態(tài)、重掌握分布狀態(tài)、按去向別和品類別掌握重車分布動態(tài)、對現(xiàn)在車的運用與非運用轉(zhuǎn)換和出入信息進行管理。對現(xiàn)在車的運用與非運用轉(zhuǎn)換和出入信息進行管理。 5.實現(xiàn)管內(nèi)集裝箱動態(tài)分布的信息管理。按箱型別和實現(xiàn)管內(nèi)集裝箱動態(tài)分布的信息管理。按箱型別和箱號別掌握集裝箱的分布動態(tài)、按箱型和箱號掌握集裝箱箱號別掌握集裝箱的分布動態(tài)、按箱型和箱號掌握集裝箱的檢修狀態(tài)、掌握集裝箱的運用與非運用，以及參加與剔的檢修狀態(tài)、掌握集裝箱的運用與非運用，以及參加與剔除變化動態(tài)信息等。除變化動態(tài)信息等。 6.實

29、現(xiàn)運輸信息的綜合利用。各級系統(tǒng)共享運輸生產(chǎn)實現(xiàn)運輸信息的綜合利用。各級系統(tǒng)共享運輸生產(chǎn)過程中采集的原始信息，建立過程中采集的原始信息，建立TMIS的原始信息庫、動態(tài)信的原始信息庫、動態(tài)信息庫和歷史信息庫，并在此根底上開發(fā)運輸業(yè)務(wù)部門的綜息庫和歷史信息庫，并在此根底上開發(fā)運輸業(yè)務(wù)部門的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。合應(yīng)用系統(tǒng)。3.2TMIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TMIS由鐵道部中央系統(tǒng)、鐵路局系統(tǒng)、鐵路分局級系由鐵道部中央系統(tǒng)、鐵路局系統(tǒng)、鐵路分局級系統(tǒng)和站段級系統(tǒng)組成。各級系統(tǒng)通過鐵路計算機通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)和站段級系統(tǒng)組成。各級系統(tǒng)通過鐵路計算機通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形成一個有機的整體。其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如以下圖。互聯(lián)形成一

30、個有機的整體。其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如以下圖。3.2TMIS功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) TMIS以貨運管理為核心。其功能結(jié)構(gòu)如以下圖。以貨運管理為核心。其功能結(jié)構(gòu)如以下圖。3.2TMIS與其它系統(tǒng)的關(guān)系與其它系統(tǒng)的關(guān)系TMIS與其它業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)之間的關(guān)系，如以下圖所示。與其它業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)之間的關(guān)系，如以下圖所示。供電供水設(shè)備狀態(tài)供電供水設(shè)備狀態(tài)列車運行情況列車運行情況線路狀態(tài)，施工方案線路狀態(tài)，施工方案列車機車車輛動態(tài)列車機車車輛動態(tài)十八點運輸工作實績十八點運輸工作實績貨票信息貨票信息車輛態(tài)度信息車輛態(tài)度信息車輛檢修信息車輛檢修信息機車及乘務(wù)員信息機車及乘務(wù)員信息機車狀態(tài)信息機車狀態(tài)信息列車動態(tài)信息列車

31、動態(tài)信息檢修施工方案檢修施工方案車號識別信息車號識別信息客車方案信息客車方案信息3.2TMIS初始部署架構(gòu)初始部署架構(gòu) 在在TMIS規(guī)劃之初，確定了以中央數(shù)據(jù)庫為核心的體系架規(guī)劃之初，確定了以中央數(shù)據(jù)庫為核心的體系架構(gòu)，系統(tǒng)由四大局部組成，分別是中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，站段系構(gòu)，系統(tǒng)由四大局部組成，分別是中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，站段系統(tǒng)，部、局、分局應(yīng)用系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將其統(tǒng)，部、局、分局應(yīng)用系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將其聯(lián)成一個整體。原始信息由站段直接報送中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，聯(lián)成一個整體。原始信息由站段直接報送中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，各路局和分局再從中央數(shù)據(jù)庫訪問各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。各路局和分局再從中央數(shù)據(jù)庫訪

32、問各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。部級部級鐵路局級鐵路局級分局級分局級站段級站段級中央數(shù)據(jù)庫中央數(shù)據(jù)庫部應(yīng)用系統(tǒng)部應(yīng)用系統(tǒng)局應(yīng)用系統(tǒng)局應(yīng)用系統(tǒng)分局應(yīng)用系統(tǒng)分局應(yīng)用系統(tǒng)3.2TMIS現(xiàn)行部署架構(gòu)現(xiàn)行部署架構(gòu) 這種大集中的體系結(jié)構(gòu)對于鐵道部全面統(tǒng)籌和優(yōu)化運輸資這種大集中的體系結(jié)構(gòu)對于鐵道部全面統(tǒng)籌和優(yōu)化運輸資源、提高鐵道部運輸生產(chǎn)和管理效率而言，是合理的。源、提高鐵道部運輸生產(chǎn)和管理效率而言，是合理的。 但是，隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入、需要訪問的數(shù)據(jù)量但是，隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入、需要訪問的數(shù)據(jù)量越來越大，從而對大集中體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性、越來越大，從而對大集中體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性、通訊和

33、帶寬都有很高的要求。通訊和帶寬都有很高的要求。 如何有效地滿足各路局、分局在生產(chǎn)、經(jīng)營和管理等各方如何有效地滿足各路局、分局在生產(chǎn)、經(jīng)營和管理等各方面應(yīng)用對實時數(shù)據(jù)的要求，是系統(tǒng)必須面對的問題。面應(yīng)用對實時數(shù)據(jù)的要求，是系統(tǒng)必須面對的問題。 鐵道部決定，采取一個過渡性的措施鐵道部決定，采取一個過渡性的措施原始信息原始信息3級建級建庫，即把原庫，即把原TMIS設(shè)計方案要求原始信息由站段系統(tǒng)直接設(shè)計方案要求原始信息由站段系統(tǒng)直接報送鐵道部中央系統(tǒng)調(diào)整為原始信息從車站逐級上報、落地報送鐵道部中央系統(tǒng)調(diào)整為原始信息從車站逐級上報、落地和轉(zhuǎn)發(fā)，在分局、路局和鐵道局部別建立原始信息數(shù)據(jù)庫，和轉(zhuǎn)發(fā)，在分局、

34、路局和鐵道局部別建立原始信息數(shù)據(jù)庫，方便各級運輸組織和各個管理部門對原始信息的共享應(yīng)用。方便各級運輸組織和各個管理部門對原始信息的共享應(yīng)用。3.2TMIS現(xiàn)行部署現(xiàn)行部署部級數(shù)據(jù)庫部級數(shù)據(jù)庫鐵路局數(shù)據(jù)庫鐵路局數(shù)據(jù)庫分局數(shù)據(jù)庫分局數(shù)據(jù)庫部級應(yīng)用效勞器部級應(yīng)用效勞器局級應(yīng)用效勞器局級應(yīng)用效勞器分局級應(yīng)用效勞器分局級應(yīng)用效勞器站段級站段級3.2TMIS三級建庫三級建庫 “三級建庫在三級建庫在TMIS系統(tǒng)建設(shè)過程中具有重要意義。系統(tǒng)建設(shè)過程中具有重要意義。從業(yè)務(wù)角度看，從業(yè)務(wù)角度看，“三級建庫是迄今為止規(guī)模最大的路局三級建庫是迄今為止規(guī)模最大的路局和分局大型數(shù)據(jù)庫部署，為路局和分局的貨運業(yè)務(wù)應(yīng)用系和分

35、局大型數(shù)據(jù)庫部署，為路局和分局的貨運業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供了良好的運行環(huán)境。從技術(shù)角度來看，通過統(tǒng)提供了良好的運行環(huán)境。從技術(shù)角度來看，通過“三級三級建庫，能夠在建庫，能夠在5年左右的時間內(nèi)，在計算能力、處理能年左右的時間內(nèi)，在計算能力、處理能力和存儲容量等方面滿足路局和分局貨運生產(chǎn)和管理的應(yīng)力和存儲容量等方面滿足路局和分局貨運生產(chǎn)和管理的應(yīng)用需要，以及路局級決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用要求。用需要，以及路局級決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用要求。 3.2TMIS三級建庫三級建庫對對“三級建庫的數(shù)據(jù)庫平臺提出了以下要求：三級建庫的數(shù)據(jù)庫平臺提出了以下要求： 1.功能強大。特別是要求具有強大的并行處理能力，功能強大。特別是要

36、求具有強大的并行處理能力，具有足夠的智能適應(yīng)鐵道部的異種環(huán)境。由于各鐵路局和具有足夠的智能適應(yīng)鐵道部的異種環(huán)境。由于各鐵路局和分局原有的硬件系統(tǒng)的處理能力不盡相同，因此，要求數(shù)分局原有的硬件系統(tǒng)的處理能力不盡相同，因此，要求數(shù)據(jù)庫的并行處理能力到達一定程度的智能化，能夠以計算據(jù)庫的并行處理能力到達一定程度的智能化，能夠以計算機的處理能力為依據(jù)，進行負載均衡，使每臺機器上的負機的處理能力為依據(jù)，進行負載均衡，使每臺機器上的負載與其處理能力相匹配，確保載與其處理能力相匹配，確保TMIS運行環(huán)境的高性能；運行環(huán)境的高性能； 2.高可用性。支持高可用性。支持724小時不間斷效勞；小時不間斷效勞； 3.

37、可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)中存儲鐵路運輸生產(chǎn)經(jīng)營管理可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)中存儲鐵路運輸生產(chǎn)經(jīng)營管理中非常關(guān)鍵的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到鐵路貨運的經(jīng)營管理中非常關(guān)鍵的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到鐵路貨運的經(jīng)營管理效益和廣闊貨主的切身利益；效益和廣闊貨主的切身利益； 4.平安性?；谄桨残浴；赥MIS系統(tǒng)在鐵路貨運管理方面的重要系統(tǒng)在鐵路貨運管理方面的重要性，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平安性的重要意義顯而易見。性，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平安性的重要意義顯而易見。3.2TMIS集群數(shù)據(jù)庫集群數(shù)據(jù)庫 多年的信息化建設(shè)，鐵道部各路局、分局都配置了多多年的信息化建設(shè)，鐵道部各路局、分局都配置了多臺臺UNIX系統(tǒng)效勞器，以及配置更低一些的硬件系統(tǒng)。由

38、于系統(tǒng)效勞器，以及配置更低一些的硬件系統(tǒng)。由于這些系統(tǒng)在處理能力和內(nèi)存容量方面的局限性，無法獨立這些系統(tǒng)在處理能力和內(nèi)存容量方面的局限性，無法獨立承擔(dān)運行路局或分局數(shù)據(jù)庫的重任，但如果把這些系統(tǒng)組承擔(dān)運行路局或分局數(shù)據(jù)庫的重任，但如果把這些系統(tǒng)組成集群，無疑是一種有效的措施。因此，在成集群，無疑是一種有效的措施。因此，在“三級建庫三級建庫工程中，各路局和分局的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都采用集群架構(gòu)，在工程中，各路局和分局的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都采用集群架構(gòu)，在原有效勞器設(shè)備根底上，再根據(jù)情況引進原有效勞器設(shè)備根底上，再根據(jù)情況引進12臺處理能力臺處理能力更強和存儲容量更大的系統(tǒng)。在存儲方面采用更強和存儲容量更大的系統(tǒng)

39、。在存儲方面采用SAN存儲技存儲技術(shù)，共享存儲陣列。這樣，可以在最大范圍內(nèi)充分利用已術(shù)，共享存儲陣列。這樣，可以在最大范圍內(nèi)充分利用已有的計算機處理能力，滿足路局和分局建立大型數(shù)據(jù)庫對有的計算機處理能力，滿足路局和分局建立大型數(shù)據(jù)庫對處理器和存儲容量的要求，并且把投資降至最低。處理器和存儲容量的要求，并且把投資降至最低。 3.2TMIS集群數(shù)據(jù)庫集群數(shù)據(jù)庫SAN技術(shù)技術(shù) SAN (Storage Area Network存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)):是計是計算機信息處理技術(shù)中的一種架構(gòu)，它將不同的計算機數(shù)據(jù)算機信息處理技術(shù)中的一種架構(gòu)，它將不同的計算機數(shù)據(jù)存儲設(shè)備如磁盤陣列、磁帶庫連接到效勞器，

40、使得這存儲設(shè)備如磁盤陣列、磁帶庫連接到效勞器，使得這些存儲設(shè)備看起來就像是本地一樣。些存儲設(shè)備看起來就像是本地一樣。SAN采用光纖通道采用光纖通道(Fibre Channel)技術(shù)，通過光纖通技術(shù)，通過光纖通道交換機連接存儲陣列和效勞器主機，建立專用于數(shù)據(jù)存道交換機連接存儲陣列和效勞器主機，建立專用于數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。儲的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。 SAN存儲采用的帶寬從存儲采用的帶寬從100MB/s、200MB/s，開展到，開展到目前的目前的1Gbps、2Gbps。SAN比傳統(tǒng)的存儲技術(shù)擁有更大的容量和更強的性能。比傳統(tǒng)的存儲技術(shù)擁有更大的容量和更強的性能。通過專門的存儲管理軟件，可以直接在通過專門的存儲

41、管理軟件，可以直接在SAN的大型主機、的大型主機、效勞器或其他效勞端電腦上添加硬盤和磁帶設(shè)備。效勞器或其他效勞端電腦上添加硬盤和磁帶設(shè)備。3.2TMIS集群數(shù)據(jù)庫集群數(shù)據(jù)庫SAN技術(shù)技術(shù)SAN是一個專有的、集中管理的信息根底結(jié)構(gòu)，它支是一個專有的、集中管理的信息根底結(jié)構(gòu)，它支持效勞器和存儲之間任意的點到點的連接，持效勞器和存儲之間任意的點到點的連接，SAN集中表達集中表達了功能分拆的思想，提高了系統(tǒng)的靈活性和數(shù)據(jù)的平安性。了功能分拆的思想，提高了系統(tǒng)的靈活性和數(shù)據(jù)的平安性。SAN以數(shù)據(jù)存儲為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，通以數(shù)據(jù)存儲為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，通過具有較高傳輸速率的光通

42、道連接方式，提供過具有較高傳輸速率的光通道連接方式，提供SAN內(nèi)部任內(nèi)部任意節(jié)點之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲管意節(jié)點之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲管理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。在多種光通道傳輸協(xié)理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。在多種光通道傳輸協(xié)議逐漸走向標準化并且跨平臺群集文件系統(tǒng)投入使用后，議逐漸走向標準化并且跨平臺群集文件系統(tǒng)投入使用后，SAN最終將實現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下，最大限度的數(shù)據(jù)共享最終將實現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下，最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理，以及系統(tǒng)的無縫擴充。和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理，以及系統(tǒng)的無縫擴充。 3.2TMIS集群數(shù)據(jù)庫集群數(shù)據(jù)庫存儲陣列存儲陣列磁盤

43、陣列簡稱磁盤陣列簡稱RAIDRedundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID，其原理是利用數(shù)組方式來作，其原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的平安性。磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的平安性。 磁盤陣列是由很多廉價、容量較小、穩(wěn)定性較高、速磁盤陣列是由很多廉價、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來提升整個磁盤系統(tǒng)的效能。同時，數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來提升整個磁盤系統(tǒng)的效能。同時，在儲存數(shù)據(jù)時，利用這項技術(shù)，將數(shù)據(jù)

44、切割成許多區(qū)段，分在儲存數(shù)據(jù)時，利用這項技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查磁盤陣列還能利用同位檢查Parity Check的概念，的概念，在數(shù)組中任一個硬盤發(fā)生故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，并將故障在數(shù)組中任一個硬盤發(fā)生故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，并將故障硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。 3.2TMIS集群數(shù)據(jù)庫集群數(shù)據(jù)庫存儲陣列存儲陣列 在網(wǎng)絡(luò)存儲中，磁盤陣列是一種把假設(shè)干硬磁盤驅(qū)動器在網(wǎng)絡(luò)存儲中，磁盤陣列是一種把假設(shè)干硬磁盤驅(qū)動器按照一定要求組成一個整體，整個磁盤陣列由陣列控制器管按照一定要求組成

45、一個整體，整個磁盤陣列由陣列控制器管理的系統(tǒng)。理的系統(tǒng)。在磁盤陣列內(nèi)部為加快與主機交互速度，都帶有一定量在磁盤陣列內(nèi)部為加快與主機交互速度，都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。磁盤交互數(shù)據(jù)。在應(yīng)用中，有局部常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤在應(yīng)用中，有局部常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲在陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲在緩存中，加快主機讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對于其他緩存中緩存中，加快主機讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對于其他緩存中沒有的數(shù)據(jù)，

46、主機要讀取數(shù)據(jù)，那么由陣列從磁盤上直接讀沒有的數(shù)據(jù)，主機要讀取數(shù)據(jù)，那么由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對于主機寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機取傳輸給主機。對于主機寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。 3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)存儲陣列存儲陣列 RAID的采用為存儲系統(tǒng)效勞器的內(nèi)置存儲帶來巨大利的采用為存儲系統(tǒng)效勞器的內(nèi)置存儲帶來巨大利益，其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優(yōu)點。益，其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優(yōu)點。 RAID通過同時使用多個磁盤存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存通過同時使用多個磁

47、盤存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。 RAID可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上是一個磁盤驅(qū)動器，所以數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上是一個磁盤驅(qū)動器，所以使用使用RAID可以到達單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍可以到達單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。的速率。 通過數(shù)據(jù)校驗，通過數(shù)據(jù)校驗，RAID可以提供容錯功能，這是使用可以提供容錯功能，這是使用RAID的第二個原因，因為普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能。的第二個原因，因為普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能。RAID容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯

48、功能之上的，容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯功能之上的，所以它提供更高的平安性。在很多所以它提供更高的平安性。在很多RAID模式中都有較為完備模式中都有較為完備的相互校驗的相互校驗/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互鏡像備份，從而大恢復(fù)的措施，甚至是直接相互鏡像備份，從而大大提高了大提高了RAID系統(tǒng)的容錯度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。系統(tǒng)的容錯度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。 3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)集群集群Cluster技術(shù)是指一組相互獨立的計算機，利技術(shù)是指一組相互獨立的計算機，利用高速通信網(wǎng)絡(luò)組成一個計算機系統(tǒng)，每個群集節(jié)點即集用高速通信網(wǎng)絡(luò)組成一個計算機系統(tǒng)，每個群集節(jié)點即集群中的每臺計算機

49、都是運行其自己進程的一個獨立效勞器。群中的每臺計算機都是運行其自己進程的一個獨立效勞器。這些進程可以彼此通信，對網(wǎng)絡(luò)客戶機來說就像是形成了一這些進程可以彼此通信，對網(wǎng)絡(luò)客戶機來說就像是形成了一個單一系統(tǒng)，協(xié)同起來向用戶提供給用程序、系統(tǒng)資源和數(shù)個單一系統(tǒng)，協(xié)同起來向用戶提供給用程序、系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。一個客戶端與集群相互據(jù)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。一個客戶端與集群相互作用時，集群像是一個獨立的效勞器。作用時，集群像是一個獨立的效勞器。 計算機集群技術(shù)的出發(fā)點是為了提供更高的可用性、計算機集群技術(shù)的出發(fā)點是為了提供更高的可用性、可管理性、可伸縮性的計算機系統(tǒng)。一個集

50、群包含多臺擁有可管理性、可伸縮性的計算機系統(tǒng)。一個集群包含多臺擁有共享數(shù)據(jù)存儲空間的效勞器，各效勞器通過內(nèi)部局域網(wǎng)相互共享數(shù)據(jù)存儲空間的效勞器，各效勞器通過內(nèi)部局域網(wǎng)相互通信。當一個節(jié)點發(fā)生故障時，它所運行的應(yīng)用程序?qū)⒂善渫ㄐ?。當一個節(jié)點發(fā)生故障時，它所運行的應(yīng)用程序?qū)⒂善渌?jié)點自動接管。在大多數(shù)模式下，集群中所有的節(jié)點擁有他節(jié)點自動接管。在大多數(shù)模式下，集群中所有的節(jié)點擁有一個共同的名稱，集群內(nèi)的任一節(jié)點上運行的效勞都可被所一個共同的名稱，集群內(nèi)的任一節(jié)點上運行的效勞都可被所有的網(wǎng)絡(luò)客戶所使用。有的網(wǎng)絡(luò)客戶所使用。 3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)特點特點1.提供強大處理能力的高性能計算機系統(tǒng)

51、。計算機集群可提供強大處理能力的高性能計算機系統(tǒng)。計算機集群可以通過負載均衡、并行處理、時間片處理等多種形式，將多以通過負載均衡、并行處理、時間片處理等多種形式，將多臺計算機形成高性能計算機集群。對用戶端臺計算機形成高性能計算機集群。對用戶端Client而言，而言，計算機集群那么是一個單一的系統(tǒng)，可以為用戶提供高性能計算機集群那么是一個單一的系統(tǒng)，可以為用戶提供高性能的計算機系統(tǒng)，而用戶不用關(guān)心有多少計算機承擔(dān)了系統(tǒng)實的計算機系統(tǒng)，而用戶不用關(guān)心有多少計算機承擔(dān)了系統(tǒng)實現(xiàn)的任務(wù)，只需要關(guān)注系統(tǒng)的整體處理能力。因此，計算機現(xiàn)的任務(wù)，只需要關(guān)注系統(tǒng)的整體處理能力。因此，計算機集群可以用多臺普通性能

52、的計算機組成具有高性能的計算機集群可以用多臺普通性能的計算機組成具有高性能的計算機系統(tǒng)，承擔(dān)只有超級計算機才能勝任的工作。系統(tǒng)，承擔(dān)只有超級計算機才能勝任的工作。 3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)特點特點 2. 提供高可用性的計算機系統(tǒng)。通過計算機集群技術(shù)組提供高可用性的計算機系統(tǒng)。通過計算機集群技術(shù)組成的系統(tǒng)，可以確保數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序?qū)ψ罱K用戶的高可用性，成的系統(tǒng)，可以確保數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序?qū)ψ罱K用戶的高可用性，而不管故障屬于什么類型。即當計算機集群中的節(jié)點計算機而不管故障屬于什么類型。即當計算機集群中的節(jié)點計算機出現(xiàn)軟硬件故障的時候，高可用性集群提供了對軟件和硬件出現(xiàn)軟硬件故障的時候，高可用性集群

53、提供了對軟件和硬件失敗后的接替。它將效勞器鏡像到備用系統(tǒng)或節(jié)點中，當主失敗后的接替。它將效勞器鏡像到備用系統(tǒng)或節(jié)點中，當主節(jié)點上的系統(tǒng)崩潰時，冗余節(jié)點就從替補角色轉(zhuǎn)換到正式角節(jié)點上的系統(tǒng)崩潰時，冗余節(jié)點就從替補角色轉(zhuǎn)換到正式角色，并自動投入應(yīng)用，從而保證系統(tǒng)運行的不間斷。色，并自動投入應(yīng)用，從而保證系統(tǒng)運行的不間斷。 3.系統(tǒng)具有很強的可伸縮性。在系統(tǒng)的處理能力需要增系統(tǒng)具有很強的可伸縮性。在系統(tǒng)的處理能力需要增加的時候，可以通過增加集群節(jié)點數(shù)，即通過向群集添加新加的時候，可以通過增加集群節(jié)點數(shù)，即通過向群集添加新的計算機節(jié)點，使效勞隨著處理器的添加而擴展，從而增大的計算機節(jié)點，使效勞隨著處理

54、器的添加而擴展，從而增大應(yīng)用程序吞吐量，以到達增加系統(tǒng)的整體處理能力的目的，應(yīng)用程序吞吐量，以到達增加系統(tǒng)的整體處理能力的目的，完成系統(tǒng)的擴容。完成系統(tǒng)的擴容。3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)分類分類1.按計算機集群的應(yīng)用目的分類：可以分為高性能集群按計算機集群的應(yīng)用目的分類：可以分為高性能集群和高可用性集群。和高可用性集群。 高性能集群系統(tǒng)：以提高系統(tǒng)性能為主要目的計算機高性能集群系統(tǒng)：以提高系統(tǒng)性能為主要目的計算機集群系統(tǒng)。多臺集群系統(tǒng)。多臺PC效勞器構(gòu)建的負載集群系統(tǒng)可以為業(yè)務(wù)效勞器構(gòu)建的負載集群系統(tǒng)可以為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供足夠的接入能力；其集群的管理機制可以在兩個系統(tǒng)提供足夠的接入能力；其集群

55、的管理機制可以在兩個層面上對業(yè)務(wù)進行均衡，不僅可以把眾多的用戶請求均衡層面上對業(yè)務(wù)進行均衡，不僅可以把眾多的用戶請求均衡到多臺節(jié)點機上進行處理，還可將單個用戶的大量負載平到多臺節(jié)點機上進行處理，還可將單個用戶的大量負載平衡分布到處理節(jié)點上，從而提高整個系統(tǒng)的處理能力，縮衡分布到處理節(jié)點上，從而提高整個系統(tǒng)的處理能力，縮短響應(yīng)時間。多臺短響應(yīng)時間。多臺PC效勞器構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)可以提效勞器構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)可以提供強大的數(shù)據(jù)處理性能，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供強勁、穩(wěn)固的后供強大的數(shù)據(jù)處理性能，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供強勁、穩(wěn)固的后臺系統(tǒng)。臺系統(tǒng)。3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)-分類分類 高可用性集群系統(tǒng)：在高

56、可用性集群系統(tǒng)：在PC效勞器的硬件設(shè)計上，從處效勞器的硬件設(shè)計上，從處理節(jié)點到存儲設(shè)備采用了大量的冗余、容錯技術(shù)，提供了單理節(jié)點到存儲設(shè)備采用了大量的冗余、容錯技術(shù)，提供了單臺效勞器系統(tǒng)的可用性。即使單個處理節(jié)點出現(xiàn)硬件或軟件臺效勞器系統(tǒng)的可用性。即使單個處理節(jié)點出現(xiàn)硬件或軟件故障，集群系統(tǒng)能將應(yīng)用透明、平滑的切換給健康的處理節(jié)故障，集群系統(tǒng)能將應(yīng)用透明、平滑的切換給健康的處理節(jié)點，整個系統(tǒng)不會出現(xiàn)任何中斷，而且任何一個交易都不會點，整個系統(tǒng)不會出現(xiàn)任何中斷，而且任何一個交易都不會喪失。整個系統(tǒng)的可用性到達了喪失。整個系統(tǒng)的可用性到達了99.99%以上，不但遠遠高以上，不但遠遠高于單機系統(tǒng)，也

57、明顯高于故障切換高可用性系統(tǒng)。于單機系統(tǒng)，也明顯高于故障切換高可用性系統(tǒng)。3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)-分類分類 2.按計算機集群系統(tǒng)的按計算機集群系統(tǒng)的完成的工作任務(wù)類型分類完成的工作任務(wù)類型分類：可以分為：可以分為： WEBWEB負載均衡集群系統(tǒng)負載均衡集群系統(tǒng) 并行計算集群系統(tǒng)并行計算集群系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)。3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)-分類分類 WEB WEB負載均衡集群系統(tǒng)：通過一個流量管理的節(jié)點可負載均衡集群系統(tǒng)：通過一個流量管理的節(jié)點可以是一個流量管理軟件、軟硬一體的流量管理機或帶流以是一個流量管理軟件、軟硬一體的流量管理機或帶流量管理系統(tǒng)的交換機，將用戶的連

58、接請求分配到多臺量管理系統(tǒng)的交換機，將用戶的連接請求分配到多臺PCPC效效勞器，這些勞器，這些PCPC效勞器可以完成相同的或不同的功能。通過效勞器可以完成相同的或不同的功能。通過負載均衡集群系統(tǒng)，大量的負荷可以分配到多臺性能較低負載均衡集群系統(tǒng)，大量的負荷可以分配到多臺性能較低的效勞器上，既可以保護用戶原有的投資，也可以動態(tài)地的效勞器上，既可以保護用戶原有的投資，也可以動態(tài)地進行擴展，不需將原系統(tǒng)應(yīng)用暫停，同時，多臺效勞器共進行擴展，不需將原系統(tǒng)應(yīng)用暫停，同時，多臺效勞器共同工作，當一臺出現(xiàn)故障時，同工作，當一臺出現(xiàn)故障時， 流量管理節(jié)點可以及時偵測流量管理節(jié)點可以及時偵測到，用戶的請求將會分

59、配到其余的健康的效勞器上，用戶到，用戶的請求將會分配到其余的健康的效勞器上，用戶的使用沒有影響，管理員只需將故障效勞器修復(fù)后再動態(tài)的使用沒有影響，管理員只需將故障效勞器修復(fù)后再動態(tài)參加集群系統(tǒng)即可，應(yīng)用無須暫停。參加集群系統(tǒng)即可，應(yīng)用無須暫停。3.2TMIS集群技術(shù)集群技術(shù)分類分類 并行計算集群系統(tǒng)：在進行油田勘探、天氣預(yù)報、動并行計算集群系統(tǒng)：在進行油田勘探、天氣預(yù)報、動畫制作、生命科學(xué)等的研究中，往往是一個大型的科學(xué)計畫制作、生命科學(xué)等的研究中，往往是一個大型的科學(xué)計算工程，它需要一個高性能的超級計算機才能在特定的時算工程，它需要一個高性能的超級計算機才能在特定的時間內(nèi)完成大量的計算和數(shù)據(jù)

60、的交換。這個高性能的超級計間內(nèi)完成大量的計算和數(shù)據(jù)的交換。這個高性能的超級計算機并不是一個通用的大型機或小型機就能滿足要求，通算機并不是一個通用的大型機或小型機就能滿足要求，通常根據(jù)不同的特定計算內(nèi)容和性能要求的不同由幾臺到上常根據(jù)不同的特定計算內(nèi)容和性能要求的不同由幾臺到上百臺百臺PC效勞器通過內(nèi)部高速互連設(shè)備連接而成。一個并行效勞器通過內(nèi)部高速互連設(shè)備連接而成。一個并行計算集群系統(tǒng)有一個統(tǒng)一的管理、監(jiān)控和調(diào)度節(jié)點，通過計算集群系統(tǒng)有一個統(tǒng)一的管理、監(jiān)控和調(diào)度節(jié)點，通過這個單一的入口，可以對集群內(nèi)部的各效勞器節(jié)點進行管這個單一的入口，可以對集群內(nèi)部的各效勞器節(jié)點進行管理、監(jiān)控和任務(wù)的調(diào)度，通