云收费系统在超融合服务器的布署

云收费系统在超融合服务器的布署
摘要：运用云计算、大数据、人工智能等先进技术，采用智能化车道设备、智慧标准化收费系统。

构建全功能智慧标准化收费站整体解决方案。

关键词：智慧标准化收费站云收费超融合
一、建设背景
在国家交通强国总体规划下，按照智慧交通建设要求，基于“ 窄岛、少人、少亭” 轻量化设计理念，运用云计算、大数据、人工智能等先进技术，采用
智能化车道设备、智慧标准化收费系统，辅以统一的车道布局和标志标线，构
建全功能智慧标准化收费站整体解决方案。

智慧标准化收费站具备ETC专用车道、人工混合车道和自助混合车道的收费
功能，具备手持移动终端应急收费功能，具备卡票款管理和收费监控等功能，
满足收费站日常收费运营管理需求。

智慧标准化收费站采用新设计、新技术、新
设备，提高收费站的智能化和客户服务水平，提升用户服务体验，降低建设运
营成本。

二、系统资源分析及虚拟化调试
传统分布在多个工控机上的收费系统集成部署在几台高性能服务器上，发挥
数据共享与业务协同的优势，采用虚拟化技术和物联网协议，通过集中式控制方
式和配置管理，在收费站服务器上虚拟出多个ETC车道收费系统和出口预交易系统。

多个虚拟收费系统运行时彼此独立且互不影响，实现ETC车辆的预收费和验
证放行、所有机电设备的管理和控制、状态名单管理、车道和门架数据融合、交
易授权管理等功能。

1、物理资源需求分析
收费系统需每日更新全国黑名单名单、全国追缴名单等，针对此需求所以需要更高的带宽进行黑名单的下载，以及大量的硬盘空间进行存储；收费系统每五分钟将会下载更新一次新增黑名单，对着CPU及内存有着高要求；
在黑名单下载完成之后，对超融合服务器来说需要准备准备充足的CPU内核与内存来对黑名单的压缩包进行解析，并写入至收费数据库，来满足随时调用需求；
目前收费程序多存在于后台，通过后台服务的程序来实现收费车道的交易，与流水存储上传，存在n多车道同时交易的可能性，彼时并发数量较高，需要足够的CPU来进行辅助；
车道上每过一辆车，都需要留存该车图片，及过车视频等，需要足够的硬盘空间来进行超长时间的存贮，满足回查需求；
收费系统运行过程中回产生各种运行日志文件，也需要充足的硬盘空间来进行存储。

2、超融合软件调试：
结合联网收费自动发卡系统的要求项目超融合服务器总共配置交易服务，共享服务，站级服务，云职守服务4个虚拟机。

一般收费站超融合服务器总共3台x86服务器，采用Cloud超融合方案部署云平台，由双管理节点物理机高可用方式管控整个云平台，提供了管理节点高可用功能，当其中任意一个管理节点失联，会自动触发秒级高可用切换，从而保障管理节点持续提供服务。

第1台、第2台服务器作为管理节点提供云平台管理功能，所有节点均作为计算节点提供虚拟化资源，所有节点同时作为分布式存储节点，分布式存储提供3副本机制来确保数据安全，支持云主机的在线迁移和高可用。

镜像仓库采用管理节点共用的方式来提供镜像存储和镜像分发功能，镜像仓库的路径采用分布式存储路径。

管理节点采用2台服务器做管理使用，所有超融合服务器同时作为计算和存
储节点提供KVM虚拟化和分布式存储服务。

其中一台管理节点同时也作为镜像服
务器(如无特别规划，建议采用Ceph镜像服务器)。

所有物理机的系统盘采用两块SSD盘做Raid1 Write-through，超融合物理
机上两块SSD用作Ceph存储的缓存盘，超融合物理机上的其他大容量SATA盘
（数量应大于4个，每个容量应大于2T）用于Ceph存储的OSD数据盘。

如果硬
件磁盘配置全部为高性能SSD盘，则无须使用缓存盘。

SSD缓存盘和OSD数据盘
的Raid机制统一设置为NON Raid或者JBOD模式。

为保障平台数据安全性，存
储副本统一使用三副本机制。

云平台使用Ceph存储作为主存储提供云主机存储
使用。

管理节点的数据库可配置每2小时自动备份至其他节点，在极端情况下，两
个管理节点所在物理机同时系统硬盘坏掉或硬件故障，云平台不可用时，也不会
影响当前已经运行的平台业务，此时可在其他节点快速安装云平台再恢复数据库，5-10分钟内恢复云平台业务。

三、收费系统布署关键节点
配合超融合厂家创建服务器节点,按照每个节点的性能需求配。

挂载号所需
的目录结构，修改基础参数，安装Docker 容器。

交易节点配置交易服务，牌识服务，进程管理服务，计费服务，外场控制服务，通用传输服务，文件服务。

上传所需的资源包，创建相关的Dockers容器，
查看相关的目录文件，并修改参数，查看日志是否正常。

站级节点配置收费管理后台，收费管理页面，云值守后台，云值守页面，卡
机收费服务，数据转换服务，数据传输服务，基础查询服务，任务调度平台，redis数据库。

上传所需的资源包，创建相关的Dockers容器，查看相关的目录
文件，并修改参数，查看日志是否正常，数据库是否正常。

差异化节点配置参数下载服务，参数配置平台，共享服务，redis数据库，
任务调度平台，差异化传输服务，稽查平台页面。

上传所需的资源包，创建相关
的Dockers容器，查看相关的目录文件，并修改参数，查看日志是否正常，相关参数是否下载。

共享节点配置EMQX服务，物联网服务，交易共享服务，稽查服务。

上传所需的资源包，创建相关的Dockers容器，查看相关的目录文件，并修改参数，查看日志是否正常。

计费参数节点配置参数下载服务，计费参数。

配置相关的参数文件，查看参数是否能正常下载。

名单节点配置内存数据库，参数下载服务。

查看数据库能否正常使用，参数是否正常下载。

数据节点配置数据库。

创建相关的数据库和表，查看是否能正常连接使用，上传数据是否成功。

四、小结
采用站级计算、存储、网络资源集约化设计，形成资源池，提供收费站软件系统所需要的车道设备控制、业务处理、计算、存储、网络、安全等服务。

超融合提供一站式云计算解决方案，具备高可用、可弹性扩展、易维护等特点。

参考文献：
1、《收费公路联网收费技术标准》(JTG6310—2022)
2、交通运输部《加快推进联网收费系统优化升级实施方案》
3、《高速公路联网收费系统优化升级工程方案》(2022年7月)。