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H3C自动售检票系统解决方案

1AFC系统概述

AFC系统的全称是Automatic Fare Collection System,即城市轨道交通自动售检票系统。该系统是一种由计算机集中控制的自动售票、自动检票以及自动收费和统计的封闭式自动化网络系统

大部分的传统AFC系统会按照5层架构建设,即清分系统(ACC)、线路中心系统(LC)、车站系统(SC)、车站终端设备(SLE)及票卡媒介5个层次(如下图),随着技术发展,当前也有一些方案会将单线路或多线路的ACC、LC、SC进行合并设计及建设。

清分中心(ACC):清分系统其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统内部的各种运行参数、收集城市轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、同时负责连接城市轨道交通AFC系统和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。

线路中央计算机系统(LC):线路中央计算机系统,其主要功能是收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据,并将此数据传送给城市轨道交通清分系统,以及与其进行对帐,规定了对该线路的车票票务管理、运营管理及系统维护的技术要求。

车站计算机系统(SC):车站计算机系统,其主要功能是对第二层车站终端设备进行状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据,规定了系统的数据管理、运营管理及系统维护管理的技术要求; 

车站终端设备(SLE):车站终端设备安装在各车站的站厅,直接为乘客提供售检票服务的设备,规定了车站终端设备及其运营管理的技术要求。

乘客终端:车票是乘客所持的车费支付媒介,通行的车票类型有:单程票,储值票,二维码车票,特殊票种等.

2. H3C城轨AFC系统解决方案

城轨行业的AFC系统一直以来对CT网络及IT服务器的要求非常之高,为了保证整个线路的系统稳定高效运行,往往会在每个车站布置SC(车站中心计算机系统),并为每条线路布置LC(线路中心计算机系统)。而无论SC还是LC,都需要布置大量的网络、计算资源来进行数据通信传输及处理。

* 车站计算机系统(SC)解决方案

在每个站点配置2台IE4320系列工业以太网交换机实现主备冗余。车站SC网络采用1000M以太网与接入工业级交换机组成冗余环网结构。采用IE4300系列导轨式工业交换机作为车站终端设备的接入交换机设备与售票机、检票机等互连,将车站终端设备(SLE)与AFC网络联系起来。

车站服务器需要采用X86机架式通用服务器,承载如下功能:设备监视、设备控制、客流监测、系统模式、紧急按钮、运作时间表、系统参数、密钥认证管理、软件更新、车站收益管理、设备维护管理、时钟同步等。

* 线路中心计算机系统(LC)解决方案

AFC系统三层核心交换机采用2台新华三S7500系列核心交换机,2台互为冗余,核心设备均采用具备双主控的高可靠性设备,双机做堆叠,方案采用H3C 公司IRF2技术,实现两台设备虚拟为一台设备进行组网,提升整网安全及可靠性。S7500E系列核心交换机可提供多个10/100/1000以太网接口与控制中心的服务器、工作站、打印机等设备互联;并可以提供万兆SFP接口作为上行接口与ACC系统互联。使用以太网交换机配合RRPP技术组件传输环网,可以满足业务系统实现50MS的倒换。线路的城轨自动售检票系统会在中心承载负责整个AFC系统的核心数据库,核心数据库服务器需要采用稳定性极高的关键业务服务器。

新华三线路中央计算机系统解决方案包含2台HPE Rx9800关键业务小型机服务器和3台HPE DL580 四路通信服务器服务器以及2台HPE DL560四路报表服务器。其中2台HPE Rx9800关键业务小型机作为数据库服务器承载整个线路中央计算机(LCC)数据库;3台X86两路路服务器部署整个中央计算机(LCC)的相关应用;通过光纤交换机将所有的应用服务器使用同一个共享存储。

* 清分中心(ACC)及MLC云平台解决方案

城市轨道交通的信息化建设不断加快,各个城市各个线路的城轨信息中心将迎来越加困难的挑战。H3C以最为完整的云网安架构(云计算、网络、安全)产品线为整个数据中心的生产业务、管理业务、灾备业务等,提供完整的解决方案。

AFC系统的IaaS云平台由计算资源池、网络资源池、存储资源池、安全资源池、云管理平台平台五个部分组成,五个部分共同打造完整的ACC中心云平台系统。车站SC系统依托地铁骨干网连通数据中心,实现MLC与SC的数据交互,同时部署灾备中心实现ACC生产云的灾备保护。总体逻辑拓扑结构如下图所示。

云平台总体遵循面向业务需求的设计思路,基于AFC系统的业务特点,采用云计算资源池的设计方法,实现IT基础架构模块与业务模块松耦合、资源池的模块化交付横向扩展。通过云管理平台保证资源的快速交付和统一管理,支撑业务快速上线、融合运营、统一运维。

云平台支持冗余、自恢复、高可扩展性,允许应用系统从不可避免的硬件、软件错误中恢复,确保应用系统的正常运行和数据存储的高可靠。云平台应提供同城的业务和数据容灾机制,保证业务连续性。

云平台按照等级保护三级标准建设。云平台安全设计按照云服务的使用范围以及层次,提供整合的云服务安全体系,并与安全防护体系、安全运维体系相结合,形成完整的云平台防护体系。

云平台采用先进的设计思想和方法,符合技术发展趋势。云平台既具有技术方面的领先性,同时又接受过高并发、高可靠的实践验证,确保采用的技术体系经过等同或超过业务量的规模验证。

云平台采用成熟、具有国内先进水平,并符合国际发展趋势的技术、软件和设备。在设计过程中充分依照国际上的规范、标准,借鉴国内外目前成熟的互联网分布式系统的体系结构,积极吸纳业界最新科技成果,及时更新、升级,确保平台能力和应用能力与时俱进。

具有可扩展性。可扩展性是指未来洛阳地铁线路和业务量增加时,基础设施架构能够扩展以适应更多业务、更多数据处理的能力。可通过纵向扩展硬件资源、或通过软件或应用支持的集群架构横向扩展资源来实现。

3. H3C设备选型方案

3.1 H3C网络资源设备选型方案

* 核心交换机-H3C S7500E系列三层交换机

H3C S7500E系列产品是新华三技术有限公司(以下简称H3C公司)面向融合业务网络的高端多业务路由交换机,该产品基于H3C自主知识产权的Comware V7操作系统,以IRF2(Intelligent Resilient Framework 2,第二代智能弹性架构)、IRF3(Intelligent Resilient Framework3,第三代智能弹性架构)技术为系统基石的虚拟化软件系统,支持云数据中心化所需的TRILL、EVB、FCoE和MDC(一虚多)技术,完全兼容40GE和100GE以太网标准,进一步融合MPLS VPN、IPv6、网络安全、无线等多种网络业务,提供不间断转发、不间断升级、优雅重启、环网保护等多种高可靠技术,在提高用户生产效率的同时,保证了网络最大正常运行时间,从而降低了客户的总拥有成本(TCO)。H3C S7500E基于40G,100G平台设计,符合“限制电子设备有害物质标准(RoHS)”,是绿色环保的路由交换机。

* 中心路由器-H3C MSR 5560系列路由器

配置2台H3C MSR 5560系列路由器作为中心路由器,单台路由器配置2块主控板,1块业务处理板卡,1个8端口千兆以太网电接口板卡,含6个千兆850nm多模模块,300W交流电源模块4块。

* 接入交换机-IE4300系列导轨式工业交换机

IE4300 Comware V7系列采用无风扇散热能量回路设计,通过内置散热片、散热导胶等多重散热结构设计使其能够在各种恶劣环境中的表现始终如一,工作温度范围可达-40-75°C。支持防雷、防浪涌,可适应多种室外恶劣环境。支持Internet宽带接入,主要支持用户的千兆接入,提供支持组播的音频和视频的服务功能,提供百、千兆端口接入。通过采用工业级高可靠性器件及工业级硬件结构设计,软件基于成熟可靠的具有自主知识产权的Comware V7平台开发,H3C为灵活多变的应用场景提供了一套高可靠的工业以太网通讯解决方案。

* 车站汇聚交换机-IE4320系列工业交换机

IE4320是三层模块化路由交换机,可提供三个插槽可单独配置接口卡,具备强大的扩展能力,最多可提供48千兆太网接口+6万兆以太网接口。是适合工业环境、技术成熟的高性能和高可靠性的三层路由交换机,支持标准的TCP/IP协议,具有丰富的L2\L3功能。

Industrial Ethernet 4320系列是H3C公司面向需要可靠性、高稳定性等大量应用场景而自主开发的工业以太网交换机产品。采用无风扇散热能量回路设计,通过内置散热片、散热导胶等多重散热结构设计使其能够在各种恶劣环境中的表现始终如一,工作温度范围可达-40-75°C。支持防雷、防浪涌,可适应多种室外恶劣环境。支持Internet宽带接入,主要支持用户的千兆接入,提供支持组播的音频和视频的服务功能,提供千兆端口接入、万兆端口上行。支持Jumbo Frame,支持802.1X,MAC认证,端口安全,支持LACP协议,支持4K个VLAN,支持最大16K MAC地址及黑洞MAC等特性,支持基于端口的二三层优先级自动映射,支持基于端口的镜像,支持重定向,支持端口隔离,支持访问控制列表,支持端口限速,支持IPv6,支持以太网OAM:802.3ah 和802.1ag (CFD:Connectivity Fault Detection,连通错误检测)丰富IPv6功能。

 

3.2 H3C计算资源设备选型方案

* 车站服务器-H3C/HPE ProLiant DL380 Gen10服务器作

HPE ProLiant DL380 Gen10服务器旨在有效的降低成本和复杂性,这款服务器拥有一个可灵活扩展的机箱,支持行业标准技术,提供新的HPE模块化硬盘背板作为可配置选件,借力英特尔最新至强®可扩展处理器系列,提供多达28个内核,12G SAS,3.0TB HPE DDR4 2666MT/s智能内存;支持最多30个2.5"小盘,19个3.5"大盘,或者20个NVMe硬盘选件,同时支持最多3个双宽或5个单宽GPU加速工作负载。

 

* 通讯服务器-HPE Proliant DL580 Gen10服务器

LC的通讯服务器是整个LC的主要应用服务器,一般情况会与LC中的报表系统服务器和培训系统服务器、维修系统服务器采用相同配置的双路或者四路X86服务器。

HPE Proliant DL580 Gen10服务器采用4U机箱,是一个安全的、高度可扩展的4P服务器,具有高性能、可扩展性和可用性。HPE ProLiant DL580 Gen10服务器支持性能提升达28%1的Intel®Xeon®可扩展处理器,提供的处理能力远远高于之前几代产品,具有多达6TB的2933MT/s内存,增加多达66%的内存带宽2,多达十六个PCIe3.0插槽,外加HPE OneView和HPE iLO 5带来的简洁的自动化管理。HPE ProLiant DL580 Gen10服务器非常适于业务关键型工作负载,以及性能至上的通用4P数据密集型应用程序。

* 数据库服务器-H3C/HPE RX9900关键业务服务器

H3C/HPE Integrity rx9900 i6 机架式动能服务器拥有业界中高端关键业务服务器产品中最强扩展性,是H3C/HPE又一款面向关键业务计算环境的重要服务器产品,也是代表今后十年关键业务计算领域的典范。采用新的英特尔®安腾®9700系列处理器的H3C/HPE Integrity rx9900 i6机架式动能服务器,基于全新的融合基础架构,为要求最苛刻的环境提供了出色的可扩展性和可用性,集成H3C/HPE独有的管理模块,并自带LCD显示屏,简化了服务器配置及管理程序,极其易于配置、扩展和管理,能够帮助企业实现关键业务的融合基础设施,并调整技术环境以快速抓住业务机遇。

3.3 H3C存储资源设备选型方案

H3C/HPE 3PAR 8200:配置双控制器,最大可扩展到16个控制器,配置64GB缓存,12个16Gb FC端口,配置8块3.84T SSD+30块1.8TB HDD硬盘,配置快照、克隆、双活软件许可,冗余电源。数据库存储与应用存储使用统一磁盘阵列,总容量50TB,其中20TB为全闪阵列。利用存储自动分层功能,更加有效的利用存储空间。

 


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