自动化运维的技术在高速公路收费系统中的应用

自动化运维的技术在高速公路收费系统中的应用

安徽皖通高速公路股份有限公司 许 振

由于传统运维的能力限制，收费系统运维工作对于人员、资源的投入已经无法满足当前运维业务的需要，继续对当前的运维方式进行自动化、结构化的调整，调整后的运维能力明显提高。

引言：安徽皖通高速公路股份有限公司目前所辖路段一千多公里高速公路，所辖收费站点六十多个，都属于联网收费，涉及收费、通讯、供配电、监控、软件系统等大量机电设备设施，设备的运维和改造成本持续提升，全线设备的运维的效率和质量问题，已经成为营运管理中的又一大难题，如何创新解决设备运维中的人、事、设备的协同、过程管理、事后追溯能力，是皖通高速亟待解决的难题。

一、传统运维分析

首先，信息系统建设是为了将系统提交线上运行，确保正常运转并实现它的功能。在系统运转过程中，运维工程师要保证上线后的信息系统能够网络不间断、系统不瘫痪、数据不丢失。一般情况下是在现场安排一名或多名相关网络的、软件的、硬件的运维工程师，他们的运维工作分为两个部分，首先是日常巡检，根据设备、系统的重要性，制定巡检计划，定期执行。其次是当系统出现问题后，运维人员会在最短的时间内到达故障发生地点，分析问题，解决故障。

这种运维管理体系是比较常见的一种，也普遍存在投资高、方式被动、较为依赖现场技术人员等问题。

一般来说，传统的系统运维方式，存在以下问题：（1）解决时间长；（2）排查过程复杂；（3）问题无法根治；（4）业务不连续；（5）成本大；（6）重复劳动；（7）后知后觉。

二、自动化运维概述

自动化运维就是把周期性、重复性、规律性的工作交给信息系统，由过去的手工执行转为自动化操作，从而减少乃至消除运维过程中的延迟，实现”零延时”的系统运维。其本质是运维方式的转变，由手动逐渐演变为自动化的操作。

具体来说，自动化运维一般有运维监控自动化、运维服务流程自动化、应用系统维护自动化这三个方面。同时要对运维的过程进行规范管理，保证运维自动化的实施过程是精准的，有效的。

三、自动化运维内容

从传统的运维方式转向自动化运维方式，是一个由外向内，由浅入深的过程，在运维方式调整过程中，需要将自动化运维的实施工作分解成不同阶段，按顺序执行下去。

（一）运维监控自动化

运维监控自动化是运维自动化的起点之一，为了实现自动化运维，首先做的就是如何实时监控信息系统中的资源、性能、状态、业务等内容，利用监控自动化平台对各类IT资源（包括服务器、数据库、中间件、存储备份、网络、安全、机房、业务应用、操作系统、虚拟化等）进行实时监控与预警。（二）运维服务流程自动化

从传统的运维过程中不难发现，发现问题后，紧接着就是分析问题和解决问题。

自动化运维过程也是一样，只不过变成由程序来执行相关的分析和处理。运维监控自动化相关系统中发现了问题，这时就会接入相应的流程进行处理，这时候故障事件会在运维服务管理系统中被自动创建，通知到相关责任人，主动跟踪运维事件，并利用知识库自动完成整个故障处理过程。

（三）应用系统维护自动化

应用系统维护自动化主要是把一系列的需要手工执行的繁琐工作，按照日常的正确维护步骤编写出运维脚本或工具，然后由相应的运维自动化平台将编写好的运维脚本和工具按照正确的流程编排成作业，进行单次或有计划的自动化执行。例如收费管理系统中的数据清理、数据备份等。

应用系统维护自动化的目的，就是要将日常维护工作中的变更、发布、配置、下发等操作变得高效、简单、可控。大幅降低运维工作的成本。

（四）自动化运维落地

1.规范与标准

如何将自动化运维安全、成熟的落地，是整个自动化运维管理工作的重点问题。正所谓无规矩不成方圆，实施自动化运维的前提是要有流程化管理要求的标准规范。例如服务台如何建设、运维工具及系统的开发计划、备品备件的管理计划、服务报告的管理要求、运维事件的管理要求、问题的管理要求、变更过程的管理要求、发布过程的管理要求、配置过程的管理要求等。

与此同时，随着ISO20000、ITSS的持续推广，它们已成为实际的某种标准，尤其是ITSS的认证要求，也是大多运维企业的普遍需求，而ITSS包含了对IT运维从战略、设计到转换、运营、改进的服务全生命周期的管理，也为企业的运维服务流程管理自动化提供了更多思路。

2.实用性

一般情况下，企业要做自动化运维都不是一蹴而就的，也不太可能一次性建好，一般都是分阶段来做，以解决自身存在的问题：首先应该明确自身处于哪个阶段，是传统手动支撑阶段，流程规范化阶段，运维工具化阶段，还是平台自动化阶段。然后先找准现阶段的短板，对症下药。

3.安全

运维安全是企业安全保障的基石，随着自动化运维管理体系的不断统一，自动化运维安全环节中，任何一个代码、一次发布所带来的问题可能都会比较严重，可以说是牵一发而动全身。此外，随着高速公路收费业务的发展，运维自动化平台关联的资源越来越多且越来越复杂，加强自身安全防御势在必行。最基本的是加强权限和基线控制，针对运维自动化平台的服务器账号做特殊限制，对关键的运维操作实现双保险，对作业执行脚本、数据传输进行加密控制，硬件上，信息中心应用了堡垒机，对日常维护操作定期安全审计，以及定期对防火墙的配置审计等。

（下转第172页）

三、表内参数设置

1.在甲线电能表内，定义并产生电能表输出有功电量的方向信号，并通过电能表的输出接点输出信号。如图4，5

所示。

图5

图6

2.乙线电能表，输入并监测甲线电能表的有功电量方向信号。

如图6所示。

3.当甲线电能表出现有功电量反向时，乙线电能表通过控制信号，禁闭需量运算。如图7

所示。

图7

四、结论

运用兰吉尔公司的ZMD 型表的输入输出功能及内部控制矩阵，将对侧有功电量的方向信号作为判定依据，当对侧有功电量发生反向时，关闭最大需量的叠加功能，从而避免了因为线路并连时，回路之间的充放电电流对需量计量的异常扰动。本方案利用电表本身的输入输出及控制功能，实时性好，通过内部编程可以实现全部功能。本方案不需要电表以外的其它设备，实施简单，维护方便。

（上接第170页）

四、应用现状

（一）运维服务管理平台

目前公司应用的运维服务管理平台，将运维过程中产生的运维事件，全过程的记录到事件管理系统中。运维事件何时发生、发生的现象、产生的原因、如何处理、事件分类分级等相关数据被记录到数据库中，作为运维资料来管理，并通过事件记录产生有效的增值数据。

通过对运维过程的管理，可以直观的反映出系统的日常使用情况、维护情况、管理情况，也能有效的预测系统的下个阶段的运维投入，可以有效的对系统进行改造评估等，最重要的是通过运维的过程管理，来保障业务的连续性。

同时在运维过程中产生的运维事件、问题、变更、发布等数据进行分析统计，提供运维过程中不同维度的统计报表，例如：按站日报、月报、年报，按管理单位日报、月报、年报等。按类统计别有事件优先级、问题影响范围级别、问题紧急程度、问题分类（缺陷、硬件故障、人为操作等）、系统分类等报表。

通过运维过程中产生的过程数据分析统计出不同的数据结果，作为指导运维方向和改进运维方法的有效手段。（二）运维监控自动化平台

目前公司应用的运维监控自动化平台，已经实现提前发现收费系统服务异常、问题或隐患的功能，并对业务进行持续更新、添加，优化业务可用性与用户体验。做到提前发现、持续优化，逐步提高监控效用。

当前监控系统接入了车道工控机、收费服务器等设备的性能数

据、状态数据、业务数据的采集、展示、分析、报告，以解决车道配置参数不透明、实时性能参数不明确等问题，也可根据实时监控数据来决策车道收费系统改造的可行性。另外，运维监控系统也能够实现对信息系统自动巡警监控，将人工巡视变成自动监控，从而降低工作量。

运维监控自动化平台会定期分析采集上来的车道性能、状态、业务数据，从而对整个收费业务系统提出优化方案，避免由于短时性能瓶颈导致的各类问题，提高工控设备和服务器的使用寿命。也可以对车道系统某一设备质量或性能提供评估依据，并在发生问题的第一时间及时提出预警。（三）应用系统维护自动化平台

目前针对高速公路收费管理平台，应用了自研的应用系统维护自动化平台。当前平台集成了预付卡黑名单维护、收费数据维护功能。优化了黑名单下发和收费数据备份、清理的维护方法，改善了当前的维护环境，也降低了日常维护的成本。

五、结束语

安徽皖通高速公路股份有限公司自从将传统的运维方式结构化、自动化以后，在日常运维过程中和业务高峰期中发挥了一定的效果和作用， 而且为以后的收费营运管理工作做了重要的支撑和铺垫。

自动化运维体系已经逐渐成为皖通高速收费工作的重要支撑，提升了运维工作效率，缓解了人员依赖，较大提高了高速公路收费服务水平，取得了显著的经济效益和社会效益。