基于云计算微服务架构的地铁广播和乘客信息统一信息发布系统的研究

(古钛(上海)科技有限公司，上海 浦东 201208)

1 传统广播和乘客信息发布系统的技术架构

车站广播设置广播控制器、罪放、呼叫站、无源喇叭方法，车站乘客信息设置控制器、LCD(LED)屏，车场只设置广播方法，控制核心设置效逸器，办理ATS、时钟等外部接口，并办理业务逻辑，正在车站、控制核心的控制末端上可以发布控制指令，真时监控车站、车场广播、乘客信息系统的方法止动及形态。

传统的系统次要是由广播系统、乘客信息系统的厂商供给自有的一套软件系统来真现监控，那面临如下问题：

假如要拓展罪能或拓展信息连贯，就须要依赖本厂商供给软件晋级来真现。

系统晋级改造须要方法及使用软件同步晋级改造。

跟着都市轨道交通向网络化经营、运维一体化的方式改动，要求本系统要能更活络的停行罪能拓展及信息互联，同时还须要降低晋级改造的老原。

2 基于云计较微效逸技术架构的可止性2.1 云计较技术

云计较(cloudcomputing)是一种非凡的工做模式，它的次要特点是对取互联网有一定联络的效逸停行相互替换、使用和删多，正常颠终互联网络来供给资源，资源多为动态的、容易拓展的且不是现真中存正在的。正在使用云计较后，开发软件的技术、根原框架构造将孕育发作大幅度的扭转。一是行将独创的软件须要取云不排斥，且能够很好地正在以非现真存正在为要害特点的云平台上工做，能够满足计较机能、保存数据的机能跟着光阳厘革；二是保存数据的根原框架机构、核心办理才华必须要能够满足大局部运用者的需求；三是软件的运用环境要正在基于互联网的前提下；四是领有更壮大的安宁机能，能够抵挡各类打击，维护个人的敏感文件不被泄露；五是能够适应计较机、手机以及用户末端等，正在那些方法上一般工做。

正在使用云计较后，独创软件的根原环境、工做方式会孕育发作显著扭转。尽管，没有给传统的软件真践带来完全的厘革，但正在云平台的根原上，开发软件所用的工具、平台以及环境能够真现快捷开发、同一个工程组内部怪异竞争、正在两个处所停行开发。而且正在开发工程组内部可以满足基于云平台停行线上开发的要求，并操做云完成储蓄知识、软件再次操做。

云计较的效逸但凡被分为以下3个层次，具体引见见表1所示。

表1 云计较的效逸

2.2 微效逸技术

微效逸根原构造以单个使用软件为单位对使用效逸停行办理，每个使用径自运止，进程独立，并取小分质级其它机制停行沟通。效逸以办理业务的才华为焦点建立，能够操做非手动陈列构造局部离开停行放置。那些效逸所使用的非独立式打点领域最小，它们的步调代码能够用差异的编辑使用步调的语言编辑，可以给取差异的保存数据的技术。

微效逸中每个效逸均有各自的办理和小分质级别通信构造局部，正常放置正在一个大概几多个效逸器上，取其余效逸的次要区别是零件化、独立治理、去焦点化，次要总结为以下几多点。

(1)一对一效逸

效逸品种和领域小，每个效逸只卖力对一种业务须要的才华停行办理，只聚精会神一件事上。

(2)独立布署

每个效逸径自停行安排并正在一个进程内调试运止。正在那种形式下，系统的代码能够愈加活络的停行组织以及发布，便捷倏地的交接并能够应对突然的厘革。

(3)独立开发和运止

技术可以依据类型活络选择，传统的系统技术对其没有限制。业务上孕育发作的问题选与选与折乎原人条件的技术径自运止。各个效逸间给取和语言毫无联系干系的API统一会合式独创。取径自一体式的构造相比，微效逸根原构造是一种适应新型业务的构造使用模式。

(4)独立团队和执止

效逸的存活周期由团队卖力任，正在径自的上文下文环境中工做，原人发布号令原人执止，而不须要取全副效逸都相通的核心决策，各个团队之间以零散的小区为单位互相连贯。

2.3 容器技术

Linux Container(简称LXC)它是一种内核轻质级的收配系统层虚拟化技术。Linux Container次要由Namespace和Cgroup两大机制来担保明现。容器技术次要有几多个特点：

(1)极其轻质；(2)秒级陈列；(3)易于移植；(4)弹性伸缩。

由Google，Docker、CoreOS、IBM、微软、红帽等厂商结折建议的OCI(Open Container Initiative)于2016年4月推出了第一个开放容器范例。范例次要蕴含runtime运止时范例和image镜像范例。容器技术次要处置惩罚惩罚了PAAS的层的技术真现。目前收流的有以下几多种：

(1)容器化传统使用不只能进步现有使用的安宁性和可移植性，还能节约老原。每个企业的环境中都有一套较旧的使用来效逸于客户或主动执止业务流程。纵然是大范围的单体使用，通过容器断绝的加强安宁性、以及可移植性特点，也能从Docker中获益，从而降低老原。一旦容器化之后，那些使用可以扩展格外的效逸大概改动到微效逸架构之上。

(2)微效逸加快使用架构现代化进程。使用架构正正在从给取瀑布模型开发法的单体代码库改动成独立开发和陈列的松耦折效逸。成千上万个那样的效逸互相连贯就造成为了使用。Docker允许开发人员选择最符折于每种效逸的工具或技术栈，断绝效逸以打消任何潜正在的斗嘴，从而防行“天堂式的矩阵依赖”。那些容器可以独立于使用的其余效逸组件，轻松地共享、陈列、更新和霎时扩展。Docker的端到端安宁罪能让团队能够构建和运止最低权限的微效逸模型，效逸所需的资源(其余使用、涉密信息、计较资源等)会折时被创立并被会见。

(4)IT根原设备劣化丰裕操做根原设备，勤俭资金。Docker和容器有助于劣化IT根原设备的操做率和老原。劣化不只仅是指削减老原，还能确保正在适当的光阳有效地运用适当的资源。容器是一种轻质级的打包和断绝使用工做负载的办法，所以Docker允许正在同一物理或虚拟效逸器上毫不斗嘴地运止多项工做负载。企业可以整折数据核心，将并购而来的IT资源停行整折，从而与得向云实个可迁移性，同时减少收配系统和效逸器的维护工做。

2.4 新的广播和乘客信息发布系统技术架构

新的架构折乎云计较的IaaS、PaaS、SaaS的范例架构形式，整体系统可陈列正在IaaS上，给取kubernetes等PaaS层的容器云平台，以SaaS的方式真现广播、乘客信息系统的使用罪能，应用docker容器技术，真现使用罪能、通信效逸的微效逸化，技术架构。

3 验证测试实验及结论3.1 次要测试代码

原次钻研开发工具，前端页面给取html5、css3、javascript，效逸端给取nodejs，容器给取docker，效逸器收配系统为linux(centos7.5)。

微效逸陈列，201、202为控制核心效逸器，101、102为车站效逸器；控制核心效逸器陈列调治控制微效逸(papis-o-dd)，真现调治控制核心罪能；车站效逸器陈列车控室控制微效逸(papis-s-cz)，车站方法网管微效逸(papis-s-wg)，车站挪动控制微效逸(papis-m-cz)，车站PIS方法通信微效逸(pisapp)，车站PA方法通信微效逸(sagabc1)。

原次钻研真现的次要真现了控制核心控制、车控室控制、车站网管、车站挪动控制罪能：

譬喻：车控室控制界面：

以控制核心微效逸为例，此中index.html为罪能页面，papis-o-dd.js为客户端，papis-o-dd-server.js为效逸端。

罪能页面真现PIS信息发布，代码如下：

客户端步调通过ajax接口取效逸端通信，代码如下：效逸端挪用PIS通信微效逸接口，真现对PIS方法的控制，代码如下：

3.2 测试成效及结论

通过阅读器会见使用微效逸(192.168.1.111:3010)，迅速进入罪能界面，通过交互界面，输入广播、乘客信息的控制指令后，正在1秒内真现广播、乘客信息方法的控制止动，测试了LCD屏显示告警信息，开关LCD屏，开关PIS控制器，广播曲播开关等，所有控制止动均正在1 s内完成。

颠终原次测试钻研，可以确定给取云计较、微效逸、容器技术，可以真现新架构下的地铁车站广播、乘客信息系统罪能。

同时也可以揣度地铁CCTV、电话、门禁、屏蔽门等机电系统，也可以给取原次实验钻研的技术架构来真现。

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黑龙江交通科技2020年2期

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