地铁车辆信息网络数据库在车辆管理调度中的应用

顾申生

摘要 ： 重点研究了网络数据库IBM DB2的关键技术，数据库设计和架构， 自动管理和设置数据库的工具等作了深一步的研究。结合地铁管理信息系统中对DB2数据库网络特性的使用，进一步证明了网络数据库在地铁车辆运营系统中的必要性。

关键词： 网络数据库； DB2；地铁车辆管理信息系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2180-02

1 概述

本文讨论的是网络数据库的发展和应用对于地铁车辆管理中所产生的积极影响和作用。同时阐述了网络数据库的安全性和成为未来数据库发展和应用的总体趋势。

2 网络数据库的概念及发展历程

2.1 网络数据库的概念

网络数据库是跨越电脑在网络上创建、运行的数据库。网络数据库中的数据之间的关系不是一一对应的，可能存在着一对多的关系，这种关系也不是只有一种路径的涵盖关系，而可能会有多种路径或从属的关系。

网络数据库（Network Database）其含义有三个：①在网络上运行的数据库。②网络上包含其他用户地址的数据库。③信息管理中，数据记录可以以多种方式相互关联的一种数据库。

网络数据库和分层数据库相似，因为其包含从一个记录到另一个记录的前进。与后者的区别在于其更不严格的结构：任何一个记录可指向多个记录，而多个记录也可以指向一个记录。实际上，网络数据库允许两个节点间的多个路径，而分层数据库只能有一个从父记录（高级记录）到子记录（低级目录）的路径。[1]

2.2 网络数据库的发展历程

网络数据库是现代网络发展下的产物，随着计算机、通信网络与信息技术的不断发展，对于远程数据库的访问和使用日益增加。网络数据库作为一种主要的电子资源，其独特的优势在网络环境下日益突显。未来几年网络数据库将继续呈现出良好的发展势头。[2]

3 网络数据库的基础架构及其在地铁车辆运营中的使用

3.1 网络数据库的基础架构

1）核心服务器采用Cluster，还采用了SSD做磁盘阵列（SSD可存放索引等数据）；

2）核心服务器的数据变更通过SSB，分发到两台Replication的主机中（这一步可以先对数据进行粗加工，加工成方便用户查询的数据形式，然后再通过SSB包装后分发），使用了两台SSB分发机，既可以分担压力，也可以实现无单点故障；SSB可用保证核心库的数据和Replication主机数据一致；当然这一步也可以直接使用Replication来实现，但对核心服务器的压力会有所增加；

3）接下来将Replication主机的数据通过分发服务器分别分发到三台订阅机，也就是QUERYDB服务器；

4）六台QUERYDB通过F5控制访问，同时在前段加了台MemoryCache的服务器，增加缓存，减少查询的压力（这一部分很多公司使用了搜索引擎方面的技术，将数据库中的数据生成XML文件，再通过索引文件来查找数据）；

5）B3和B4两台SSB的作用是做QUERYDB到核心服务器的SSB消息转发，SSB消息既能从QUERYDB发送到核心服务器，同时也能从核心服务器发送到QUERYDB；这样有啥用呢？用处大了，因为核心服务器只有一台，我们如果把网络的所有操作都集中到核心服务器处理，那在业务高峰时期，数据变更非常频繁，核心服务器压力必定非常大，很可能抗不住，为预防这样的问题，我们势必要把部分压力分担出去，于是我们可以在用户乘车刷卡、购卡等操作时，先将操作放到QUERYDB中，再通过SSB把消息发送给核心服务器，核心服务器接受到SSB消息后，会先放到队列中，然后一个个处理，这样核心服务器就不会因为同时处理过多的请求，而产生当机的风险，同时核心服务器处理完信息后，会将这些数据的变动通过Replication分发到每台QUERYDB中去，这样QUERYDB的数据还是会和核心服务器保持一致，实现了通过QUERYDB来记录操作，然后运用SSB技术来分压的效果；因为QUERYDB有六台（还可以扩展），QUERYDB上SSB压力都分散了，所以也不会给QUERYDB带来很大的压力（可能消息会有小的延时，应该尽量在SSB通道上使用光纤网络）；即便核心服务器当机了，还是可以进行查询数据、乘车数据处理和购卡等操作，SSB会一直保留消息。

3.2网络数据库在地铁运营中的使用

以苏州地铁运营系统为例，当前网络数据库的使用结构和设计按照中心节点为主，副节点为辅的设计方式进行网络数据库的设置，以避免直接访问中央数据库所产生的巨大压力。中心节点和各副节点之间通过数据包的方式进行定时数据更新，以保持中央数据库的数据完整性。用户在地铁站检票和购卡以及数据查询时，访问的是各站点数据库的信息，同时数据也写入当前站点的数据库中。

4 结论

本文通过介绍网络数据库的发展历史及其系统架构，指出了网络数据设计的重要功能，同时还提出了数据集群管理对保证系统运行的重要作用。体现了网络数据库在系统运营和系统当机恢复中巨大优势。

参考文献：

[1] 谭文芳.网络数据库.

[2] http：//tech.ccidnet.com/art/1106/20070924/1221903_4.html.

[3] http：//www.cnblogs.com/fygh/archive/2011/10/26/2225368.html.