CN110979404A

CN110979404A - 列车自动监督系统的双机热备系统及方法

Info

Publication number: CN110979404A
Application number: CN201911318292.2A
Authority: CN
Inventors: 秦雪梅; 张强
Original assignee: Traffic Control Technology TCT Co Ltd
Current assignee: Traffic Control Technology TCT Co Ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2039-12-19
Also published as: CN110979404B

Abstract

本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备系统及方法，所述系统包括：云平台管理主机、业务主机A和业务主机B；业务主机A和业务主机B分别与云平台管理主机相连接；业务主机A和业务主机B互为热备；云平台管理主机用于对业务主机进行资源分配，监控业务主机的运行状态，控制故障业务主机进行恢复运行。本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备系统及方法，基于云平台的系统架构增设了云平台管理主机，并纳入冗余平台层管理。通过增设的云平台管理主机实现了异步的控制故障主机的重启和恢复。改变了传统方式下，主机故障后，虽实现另一主机的热备，但仅靠人工进行故障恢复的方式，提供了系统的安全性和可靠性。

Description

列车自动监督系统的双机热备系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车自动监督系统的双机热备系统及方法。

背景技术

列车自动监督系统(ATS)是列车自动控制系统(ATC)的重要组成子系统之一。它为地铁运营调度人员提供了一个对全线列车和现场信号设备的监控平台。一方面，通过其它信号系统，ATS获得现场信号设备和列车运行的实时状态信息，并把这些信息如实地展示调度人员。另一方面，ATS还提供了人机交互界面，方便调度人员根据现场情况进行列车运行控制；再者，ATS还根据了不同的运营模式提供了自动化的控制手段，以减轻运营调度人员作业负担，提升地铁运营的效率和服务水平。

ATS子系统作为分布式的监控系统，分别在控制中心、设备集中站、非设备集中站、车辆段/停车场设置了相应的ATS设备。对控制中心的关键设备除了提高设备的硬件配置外，均采用冗余热备的方法来保证系统的可靠性。

图1为现有技术中列车自动监督系统的双机热备系统示意图，如图1所示，现有技术中的冗余热备平台，由冗余平台层和应用平台层组织，分别部署在两个独立的服务器主机中。冗余平台层用于监督本机应用系统的运行状态，并与冗余主机进行通信实现主备机的系统倒切功能。应用平台层用于同步双机应用的运行状态、业务数据，并与本机的冗余平台进行交互，汇报自身的运行状态。近年，云计算凭借其计算、存储、网络资源的高扩展性，资源虚拟化的可配置化，多重冗余的高可靠性，被众多行业所接纳。城市轨道交通ATS子系统因其硬件设备基于X86架构，能够适应云平台上部署的技术要求。为此，近年城市轨道交通行业在进行云平台建设的过程中，将ATS子系统作为云上部署的业务系统之一。在云上部署过程下，基于云平台的IaaS服务下，维持了传统ATS冗余热备平台的部署方式，未发生改变。

但是，当前ATS子系统部署在云平台的冗余热备平台，服务器应用故障后，冗余热备平台仅能倒切一次。服务器应用不具备故障自主恢复功能，仅能通过人工恢复。且没有充分发挥云平台的高可靠特性，系统间结合度低。

发明内容

本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备系统及方法，用于解决现有技术中的上述技术问题。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备系统，包括：

云平台管理主机、业务主机A和业务主机B；

所述业务主机A和所述业务主机B分别与所述云平台管理主机相连接；

所述业务主机A和所述业务主机B互为热备；

所述云平台管理主机用于对业务主机进行资源分配，监控业务主机的运行状态，控制故障业务主机进行恢复运行；

其中，所述业务主机A包括冗余平台A机和服务器应用A机；所述业务主机B包括冗余平台B机和服务器应用B机。

进一步地，所述冗余平台A机用于监视所述服务器应用A机的运行状态，并执行所述服务器应用A机和所述服务器应用B机之间的切换，还用于向所述云平台管理主机上报业务主机B资源调整的命令；

所述冗余平台B机用于监视所述服务器应用B机的运行状态，并执行所述服务器应用A机和所述服务器应用B机之间的切换，还用于向所述云平台管理主机上报业务主机A资源调整的命令。

进一步地，所述服务器应用A机用于执行列车自动监督系统的应用运算，向所述服务器应用B机同步运算数据，向所述冗余平台A机上报自身的运行状态，接收并执行所述冗余平台A机的控制命令；

所述服务器应用B机用于执行列车自动监督系统的应用运算，向所述服务器应用A机同步运算数据，向所述冗余平台B机上报自身的运行状态，接收并执行所述冗余平台B机的控制命令。

另一方面，本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备方法，包括：

冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态；

若服务器应用A机出现运行故障，则冗余平台A机将服务器应用A机的故障信息发送到冗余平台B机；

冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机，请求重启业务主机A。

进一步地，所述请求重启业务主机A之后，还包括：

云平台管理主机为业务主机A重新分配资源，拷贝业务主机A的系统镜像，重启业务主机A；

业务主机A重启成功之后，从业务主机B同步应用层数据。

进一步地，所述业务主机A重启成功之后，还包括：

将服务器应用A机设置为备系。

进一步地，若服务器应用A机出现运行故障时为主系，则冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机之前，还包括：

将服务器应用B机设置为主系。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述方法的步骤。

又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法的步骤。

本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备系统及方法，基于云平台的系统架构增设了云平台管理主机，并纳入冗余平台层管理。通过增设的云平台管理主机实现了异步的控制故障主机的重启和恢复。改变了传统方式下，主机故障后，虽实现另一主机的热备，但仅靠人工进行故障恢复的方式，提供了系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1为现有技术中列车自动监督系统的双机热备系统示意图；

图2为本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备系统示意图；

图3为本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备方法示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备系统示意图图1为本发明实施例提供的，如图2所示，本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备系统。该系统包括：云平台管理主机、业务主机A和业务主机B；

所述业务主机A和所述业务主机B互为热备；

所述冗余平台A机用于监视所述服务器应用A机的运行状态，并执行所述服务器应用A机和所述服务器应用B机之间的切换，还用于向所述云平台管理主机上报业务主机B资源调整的命令；

所述服务器应用A机用于执行列车自动监督系统的应用运算，向所述服务器应用B机同步运算数据，向所述冗余平台A机上报自身的运行状态，接收并执行所述冗余平台A机的控制命令；

具体来说，本发明实施例，在现有的热备冗余平台的基础上，增设云平台管理主机，用于实现在业务主机故障模式下，可通过控制云平台管理主机，进行故障业务主机的恢复操作。业务主机A、B分别以虚机资源部署在云平台上，由云平台管理主机分配对应的计算、网络、存储资源。

冗余平台层：

冗余平台层由冗余平台A机、冗余平台B机和云平台管理主机组成。

冗余平台A机、冗余平台B机负责监视业务主机A、B的服务器应用运行状态并执行服务器应用A机、服务器应用B机的倒切。负责发送信息至云平台管理主机，控制故障业务主机恢复运行。

云平台管理主机，负责分配业务主机A、业务主机B的计算、网络、存储资源，负责监控业务主机A、业务主机B的硬件运行，具备重启业务主机A、业务主机B的资源。

应用平台层：

应用平台层由服务器应用A机、服务器应用B机组成。

服务器应用A机、服务器应用B机负责执行ATS子系统应用运算，实现双机间的数据同步，并将自身运行状态汇报给冗余平台A机、冗余平台B机，接收来自冗余平台A机、冗余平台B机的输出命令控制，即当冗余平台判断本机为主控时，本机的服务器应用方可对外输出控制指令。

如图2中系统数据流如下：

①冗余平台A机获取服务器应用A机的运行状态，并控制服务器应用A机处于主系或者备系。

②冗余平台A机与冗余平台B机交互服务器应用A机、服务器应用B机的运行状态，并确定服务器应用A机、服务器应用B机的主备状态。

③服务器应用A机、服务器应用B机交互服务器应用处理信息，同步应用层信息。

④冗余平台B机获取服务器应用B机的运行状态，并控制服务器应用B机处于主系或者备系。

⑤冗余平台A机与云平台管理主机交互业务主机A的硬件运行情况，并接收冗余平台A机重启B机的命令。

⑥冗余平台B机与云平台管理主机交互业务主机B的硬件运行情况，并控制冗余平台B机重启A机的命令。

本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备系统，基于云平台的系统架构增设了云平台管理主机，并纳入冗余平台层管理。通过增设的云平台管理主机实现了异步的控制故障主机的重启和恢复。改变了传统方式下，主机故障后，虽实现另一主机的热备，但仅靠人工进行故障恢复的方式，提供了系统的安全性和可靠性。利用了云平台资源动态监控的特点，将云平台计算、网络、存储资源监控作为冗余平台层主备系判断的依据，优化了传统冗余平台仅依靠通信质量进行健康度判断的方法。

图3为本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备方法示意图，如图3所示，本发明实施例提供一种列车自动监督系统的双机热备方法，包括：

步骤S301、冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态。

步骤S302、若服务器应用A机出现运行故障，则冗余平台A机将服务器应用A机的故障信息发送到冗余平台B机。

步骤S303、冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机，请求重启业务主机A。

基于上述任一实施例，进一步地，所述请求重启业务主机A之后，还包括：

业务主机A重启成功之后，从业务主机B同步应用层数据。

基于上述任一实施例，进一步地，所述业务主机A重启成功之后，还包括：

将服务器应用A机设置为备系。

基于上述任一实施例，进一步地，若服务器应用A机出现运行故障时为主系，则冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机之前，还包括：

将服务器应用B机设置为主系。

基于上述任一实施例，进一步地，所述运行故障至少包括计算资源不足、网络故障和存储资源不足中的一种。

具体来说，本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备方法的具体步骤分为两种情况：

一、业务主机A的服务器应用A机为主系时发生运行故障

1、冗余平台A机实时监控服务器应用A机运行状态，实时通过云平台管理主机获取业务主机A的计算、网络、存储资源占用状态，并发现服务器应用A机运行故障(例如，计算资源不足、网络故障、存储资源不足等)。

2、冗余平台A机将服务器应用A机的故障信息发送到冗余平台B机。

3、冗余平台B机确认服务器应用B机的运行状态。

4、经冗余平台A机与冗余平台B机进行运行状态、健康值比对，冗余平台层确定业务主机A的服务器应用A机故障，将业务主机B的服务器应用B机设置为主系。

5、冗余平台B机监督服务器应用B机转为主系后，发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机，并通知重启业务主机A。

6、云平台管理主机判断当前业务主机A所使用的计算、网络、存储资源是否具备，若具备，则关闭业务主机A并重新分配业务主机A所需资源，拷贝业务主机A的系统镜像，重启业务主机A。

7、业务主机A重启成功后，启动冗余平台A机，由冗余平台A机启动服务器应用A机。

8、服务器应用A机、服务器应用B机同步应用层数据至一致，冗余平台A机、冗余平台B机同步当前冗余平台层状态，并将业务主机A的服务器应用A机设置为备系。

二、业务主机A的服务器应用A机为备系时发生运行故障

3、冗余平台B机确认服务器应用B机的运行状态。

4、经冗余平台A机与冗余平台B机进行运行状态、健康值比对，冗余平台层确定业务主机A的服务器应用A机故障。

5、冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机，并通知重启业务主机A。

本发明实施例提供的列车自动监督系统的双机热备方法，优化了基于云平台架构下的轨道交通ATS子系统冗余热备平台，实现了故障主机的自动恢复功能。实现了将云平台计算、网络、存储资源监控作为冗余平台层主备系判断的依据，优化了传统冗余平台仅依靠通信质量进行健康度判断的方法。实现了利用云平台对主机资源动态分配的能力，在资源扩增的情况下，动态分配和重启的功能，改变了全部由人工处理的现状。大幅降低了现有热备冗余平台在设备故障后衍生问题发生的概率，大幅提升系统的可用性。提升了设备故障后故障处理的效率及降低了人员故障处理的成本。

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括：处理器(processor)401、通信接口(Communications Interface)402、存储器(memory)403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。处理器401和存储器402通过总线403完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器403中的逻辑指令，以执行如下方法：

冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态；

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地，本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例中的步骤，例如包括：

冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态；

进一步地，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述各方法实施例中的步骤，例如包括：

冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态；

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种列车自动监督系统的双机热备系统，其特征在于，包括：

云平台管理主机、业务主机A和业务主机B；

所述业务主机A和所述业务主机B互为热备；

2.根据权利要求1所述的列车自动监督系统的双机热备系统，其特征在于，所述冗余平台A机用于监视所述服务器应用A机的运行状态，并执行所述服务器应用A机和所述服务器应用B机之间的切换，还用于向所述云平台管理主机上报业务主机B资源调整的命令；

3.根据权利要求1所述的列车自动监督系统的双机热备系统，其特征在于，所述服务器应用A机用于执行列车自动监督系统的应用运算，向所述服务器应用B机同步运算数据，向所述冗余平台A机上报自身的运行状态，接收并执行所述冗余平台A机的控制命令；

4.一种列车自动监督系统的双机热备方法，其特征在于，包括：

冗余平台A机实时监控服务器应用A机的运行状态；

5.根据权利要求4所述的列车自动监督系统的双机热备方法，其特征在于，所述请求重启业务主机A之后，还包括：

业务主机A重启成功之后，从业务主机B同步应用层数据。

6.根据权利要求5所述的列车自动监督系统的双机热备方法，其特征在于，所述业务主机A重启成功之后，还包括：

将服务器应用A机设置为备系。

7.根据权利要求4所述的列车自动监督系统的双机热备方法，其特征在于，若服务器应用A机出现运行故障时为主系，则冗余平台B机发送业务主机A资源调整的命令至云平台管理主机之前，还包括：

将服务器应用B机设置为主系。

8.根据权利要求4所述的列车自动监督系统的双机热备方法，其特征在于，所述运行故障至少包括计算资源不足、网络故障和存储资源不足中的一种。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求4至8任一项所述列车自动监督系统的双机热备方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求4至8任一所述列车自动监督系统的双机热备方法的步骤。