Oracle集群数据库在铁道部应用案例
铁道部利用Oracle9i集群数据库系统（Oracle9i RAC），顺利开展铁道部运输管理信息系统（TMIS）的“三级建库”工程——在各铁路局和铁路分局利用Oracle9iRAC部署TMIS 原始信息数据库系统。借助Oracle9iRAC强大、领先的集群功能，铁道部、各路局和分局在“三级建库”中能够充分利用已有的硬件投资，部署集群数据库系统，实现路局和分局系统的全面扩容，使路局、分局的货运信息化建设迈上一个台阶，推动TMIS系统建设的不断深入。
应用背景分析
随着中国经济的蓬勃发展，铁路运量大幅度增长，要求铁路运营管理从经验管理过渡到现代化管理。管理人员需要有一个完整的信息系统来获取及时、准确、完整的信息，提供决策支持。铁道部运输管理信息系统（TMIS—Transportation Management Information System）正是在这种背景下提出来的，旨在通过计算机网络从全路2000多个车站（段），实时收集列车、机车、车辆、集装箱以及所运货物的动态信息，对列车、车辆、集装箱和货物进行节点式追踪，为全路各级运输管理人员提供及时、准确和完整的运输信息和辅助决策方案，实现紧密运输、均衡运输，提高运输生产效率，改善客户服务质量。TMIS建设的根本目的是为了促进客货营销、加强运输管理和深化体制改革。
从1994年开始研究和开发的TMIS是国家重大科技攻关项目，包括车站管理信息系统、货票系统、确报系统、货运营销与生产管理系统、运输调度信息系统、货车追踪系统、集装箱追踪系统等，被世行称之为世界铁路行业信息量最大、功能最复杂的管理信息系统。经过多年的建设，TMIS已经取得了阶段性的成果，为铁路信息化的全面建设提供了坚实的基础。
在TMIS规划之初，确定了以中央数据库为核心体系架构，由四大部分组成，分别是中央数据库系统，站段系统，部、局、分局应用系统和计算机网络系统，由网络系统将前三大部分联成一个整体。原始信息由站段直接报送中央数据库系统，各路局和分局再从中央数据库访问各种业务数据。这种大集中的体系结构对于铁道部全面统筹和优化运输资源、提高铁道运输生产和管理效率而言，是非常合理的，也是一种必然趋势。但是，随着业务系统应用的不断深入、需要访问的数据量越来越大，从而对大集中体系结构中的网络稳定性、可靠性、通讯和带宽都有很高的要求。而如此高水准的网络建设需要一个过程。那么，如何在高水准
网络的建设过程中，有效地满足各路局、分局在生产、经营和管理等各方面应用对实时数据的要求？铁道部决定，采取一个过渡性的措施——原始信息3级建库，即把原TMIS设计方案要求原始信息由站（段）系统直接报送铁道部中央系统调整为原始信息从车站逐级上报、落地和转发，在分局、路局和铁道部分别建立原始信息数据库，方便各级运输组织和各个管理部门对原始信息的共享应用。
系统需求特点
“三级建库”在TMIS系统的不断完善过程中具有重要意义。如果从业务角度来看，“三级建库”是迄今为止规模最大的路局和分局大型数据库部署，目的是为路局和分局的货运业务应用系统提供良好的运行环境。从技术角度来看，通过“三级建库”，能够在5年左右的时间内，在计算能力、处理能力和存储容量等方面满足路局和分局货运生产和管理的应用需要，以及即将建立的路局级决策支持系统的应用要求。
经过多年的信息化建设，铁道部各路局、分局都配置了多台UNIX系统，包括AlphaServer 4100、IBM RS6000 S70 服务器，以及配置更低一些的硬件系统。如何把这些已有的投资用于路局和分局的“三级建库”工程？由于这些系统在处理能力和内存容量方面的局限性，无法独立承担运行路局或分局数据库的重任，但如果把这些系统组成集群，无疑是一种有效的措施，而Oracle数据库集群技术的进一步发展，能够使之成为现实。“我们需要统筹利用这些已有的硬件设备，因此，我们决定，在‘三级建库’工程中，各路局和分局的数据库系统都采用集群架构，在原有的AlphaServer 4100和IBM RS6000 S70以及配置更低的系统的基础上，各路局和分局根据情况再引进1~2台处理能力更强和存储容量更大的系统。在存储方面采用了最新的SAN存储技术，由三至五台计算机组成集群，共享存储阵列。这样，可以在最大范围内充分利用已有的计算机处理能力，满足路局和分局建立大型数据库对处理器和存储容量的要求，并且把投资降至最低。根据这样的体系结构，我们需要一种能够充分发挥各处理器的计算能力、同时能够很好地利用存储磁盘阵列资源的数据库系统。”
因此，在“三级建库”中，要求数据库平台能够充分利用每个硬件系统的计算能力，使每个硬件系统的处理器都能够很好地共享磁盘阵列存储。为此，对“三级建库”的数据库平台提出了以下要求：
功能强大。特别是要求具有强大的并行处理能力，具有足够的智能适应铁道部的异种环境。由于各铁路局和分局原有的硬件系统的处理能力不尽相同，因此，要求数据库的并行处理能力达到一定程度的智能化，能够以计算机的处理能力为依据，进行负载均衡，使每台机器上的负载与其处理能力相匹配，确保TMIS运行环境的高性能；
高可用性。支持7×24小时不间断服务；
可靠性和稳定性。系统中存储铁路运输的生产经营管理中非常关键的业务数据，直接关系到铁路货运的经营管理效益和广大货主的切身利益；
安全性。基于TMIS系统在铁路货运管理方面的重要性，数据库系统安全性的重要意义显而易见。
解决之道
经过严格的分析比较，并总结过去应用Oracle数据库的丰富经验，铁道部决定，在所有路局和分局采用Oracle9i集群数据库部署大型数据库系统，开展“三级建库”工程。
根据规划，在“三级建库”中，所有路局和分局的数据库系统都采用基本相同的架构，由3~5个硬件服务器组成集群系统，采用N+1备份模式，采用先进的SAN存储技术，多台服务器共享存储系统。
由于整个系统相当复杂，涉及硬件、管理软件、数据库系统等多方面技术，因此，在实施过程中，为了确保这些系统之间能够实现最优化的配置，铁道部在“三级建库”工程的建设中，采用先测试、后试点、再推广的策略。也就是在实验室分别对铁路局和铁路分局的主流服务器部署3~5个节点的集群系统，然后进行反复的测试，在取得成功之后，分别在上海铁路局和天津铁路分局进行基于AlphaServer系统和IBM RS6000系统的集群系统试点工程，在试点过程中发现问题，解决问题，并形成比较规范的集群系统部署指南。其它路局和分局有了可借鉴的数据库系统部署经验，系统实施起来就比较顺利了。比如，上海铁路局下属的几个分局在短短4天内就完成包括硬件和数据库在内的整个系统的部署工作。
目前，已有14个铁路局和16个铁路分局顺利完成Oracle集群数据库（Oracle9iRAC）系统的部署工作。孙总信心十足地说：“估计再需要2个月时间，‘三级建库’工程即可完成，届时，所有14个路局和48分局都拥有大型数据库系统，能够实时地为业务系统提供强大的动力，全面增强路局和分局TMIS系统的运行环境。”
