【摘要】：隨著中國高鐵與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,鐵路信息系統(tǒng)智能化成為了高速鐵路未來發(fā)展的新方向。越來越多的智能應(yīng)用與智能設(shè)備的接入使得云計(jì)算平臺(tái)成為承載這些智慧化服務(wù)的基礎(chǔ);近年來私有云的快速發(fā)展也為鐵路私有云的建設(shè)做好了鋪墊。在鐵路系統(tǒng)逐步遷移到云平臺(tái)的同時(shí),也存在著許多問題。其中就包括如何對(duì)鐵路私有云的性能做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià),如何確定合適的性能基線標(biāo)準(zhǔn)。由于鐵路系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算類、大數(shù)據(jù)吞吐類、可靠低時(shí)延類業(yè)務(wù)的需求特殊性,現(xiàn)有的云平臺(tái)性能評(píng)測(cè)技術(shù)并不適用于鐵路私有云。本文旨在針對(duì)鐵路系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求,研究并提出一套適用于鐵路私有云的性能評(píng)測(cè)方案并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。針對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的物理節(jié)點(diǎn)負(fù)載過高會(huì)導(dǎo)致云平臺(tái)性能下降的問題,提出了一套負(fù)載均衡方案,提高了鐵路私有云的負(fù)載均衡能力及服務(wù)穩(wěn)定性。本文首先通過研究分析鐵路私有云的架構(gòu)與特征,結(jié)合鐵路系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求,提出三層評(píng)測(cè)模型:底層虛擬化性能測(cè)試、中層資源管理能力測(cè)試與頂層服務(wù)提供能力測(cè)試;并為每層測(cè)試設(shè)置相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目、指標(biāo)及工具;對(duì)云平臺(tái)各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行量化,確定其理論最優(yōu)的性能表現(xiàn)值。接著在京沈高鐵試驗(yàn)線遼寧段中搭建基于OpenStack的私有云實(shí)驗(yàn)環(huán)境,通過與阿里云的性能進(jìn)行比對(duì),對(duì)比結(jié)果顯示鐵路私有云的性能可以達(dá)到業(yè)務(wù)要求,驗(yàn)證該方案的正確性與可行性,并且提出相應(yīng)的鐵路私有云性能基線標(biāo)準(zhǔn)。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的物理機(jī)高負(fù)載情況下平臺(tái)性能降低的情況,提出一個(gè)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡算法,通過在實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)應(yīng)用負(fù)載均衡算法后物理機(jī)的負(fù)載顯著降低,服務(wù)響應(yīng)時(shí)間保持在要求范圍內(nèi),驗(yàn)證了該負(fù)載均衡方案的可行性,證明了使用該負(fù)載均衡方案后云平臺(tái)的性能穩(wěn)定性有較大的提高。
【圖文】：

，、求的企業(yè)�；旌显苿t是將公有云和私有云進(jìn)行了結(jié)合，用戶可以同時(shí)利用公有云私有云的優(yōu)勢(shì)，并且為應(yīng)用程序在不同的云環(huán)境中轉(zhuǎn)移提供了優(yōu)異的靈活性。另混合云的成本相對(duì)于私有云更低，，因?yàn)槠髽I(yè)只需要將重要數(shù)據(jù)保留在私有云中，其他事務(wù)可以運(yùn)行在公有云中［４］。但是由于云平臺(tái)設(shè)置更為復(fù)雜，將不同云平臺(tái)和據(jù)、軟件服務(wù)進(jìn)行整合非常困難，混合云的維護(hù)和防護(hù)也更加困難，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施兼容性有較高要求。出于對(duì)商業(yè)安全、法律法規(guī)、１Ｔ投資利用最大化的原因，具ＩＴ建設(shè)能力的企業(yè)會(huì)將私有云作為向云計(jì)算轉(zhuǎn)型的首要選擇。私有云可以更好地應(yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)模型、組織架構(gòu)和管理流程，可以有更高的運(yùn)維自主性，甚至可以助企業(yè)構(gòu)建自身技術(shù)創(chuàng)新的孵化器。逡逑近年來云計(jì)算快速發(fā)展，國家也出臺(tái)相關(guān)政策進(jìn)行支持，傳統(tǒng)行業(yè)信息化向計(jì)算升級(jí)的步伐正在加快。石油、電力、制造、交通行業(yè)的企業(yè)都己經(jīng)開始實(shí)施準(zhǔn)備實(shí)施上云（指遷移到云平臺(tái)中）戰(zhàn)略。根據(jù)中國通信信息研宄院發(fā)布的《云算發(fā)展白皮書（２０１８）》的調(diào)查，中國私有云市場(chǎng)規(guī)模及增速如圖１－１所示。２０１７中國私有云市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到４２６．８億元，相較于２０１６年增長２３．８％。接近５０％的私云企業(yè)選擇通過采購軟件和服務(wù)的方式構(gòu)建私有云平臺(tái)。預(yù)計(jì)至２０２丨年，穩(wěn)定增依然是私有云市場(chǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。逡逑

２．１軌道交通智能云架構(gòu)與ＯｐｅｎＳｔａｃｋ逡逑一種典型的支撐鐵路調(diào)度通信、列車控制等業(yè)務(wù)的軌道交通智能云計(jì)算平臺(tái)如逡逑圖２－丨所示，它符合從底層的物理基礎(chǔ)設(shè)施封裝到頂層的應(yīng)用服務(wù)的五層架構(gòu)。逡逑應(yīng)用雎努層智能調(diào)度~=視

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