近几年随着上海轨道交通的迅速建设与发展,自动售检票系统(AutomaticFare Collection,简称AFC)作为重要子系统之一也得到了广泛应用。同时由于AFC系统运营业务的要求,其主机系统一般都采用集群技术,主要利用了其高可用性的特性。目前上海轨道交通AFC系统中有数个主机集群系统,每个集群系统中又有多个节点,系统管理员定时亲临所有集群系统中的每个节点进行监控和检查,在耗费大量时间和精力的同时,不可避免人为疏漏,也无法保证AFC系统的安全、稳定运行,因此需要设计相对自动的集群监控系统,实现对AFC集群系统的可靠管理。国内外现有的集群监控系统虽然已经提供了丰富的功能及优良的性能,但对于AFC集群系统的部分个性化需求来说仍不能满足,同时这些监控系统仍然存在一些不足:(1)大多数集群监控系统采用的是C/S架构,当节点监控软件失效时,监控系统就对该节点进行监控信息的采集;(2)虽然目前有些监控系统可以在集群的某个节点发生故障时,通过电子邮件或者短消息业务向不在现场的系统管理员进行报警,但是不能判断系统管理员是否已经获知了报警信息。作者首先对部分典型集群监控系统进行了研究,结合分析了上海轨道交通AFC售检票系统的体系结构及其运行状况,主要负责完成AFC集群监控系统的总体设计,并实现了其中的信息采集模块和短消息收发模块。本文针对几个典型集群监控系统的不足,提出了相应地改进:通过Telnet协议与服务器端监控软件失效的节点建立起通信,使客户端可以对该节点的监控信息进行采集;约定了短消息报警系统和系统管理员之间互发短消息的协议规则,使AFC集群监控系统在无人值守的情况下能够判断系统管理员是否已经确认了报警信息,同时设计了超时重发机制,提高了短消息报警系统的可靠性。本文对监控系统的重要模块(信息采集模块和短消息收发模块)进行了测试,验证了其可行性。本文设计实现的AFC集群监控系统已运行于上海华虹计通智能卡系统有限公司所开发和维护的多条轨道交通线路的主机集群上。运行结果表明,本监控系统性能稳定,能可靠地实现监控系统的各项功能,并得到了用户的认可。
摘要6-7
主要符号表12-13
第1章 概述13-21
    1.1 课题背景13-15
    1.2 国内外典型集群监控系统的分析15-18
        1.2.1 现有典型集群监控系统简介15-17
        1.2.2 现有集群监控系统存在的不足17-18
    1.3 本文的研究内容与意义18-19
    1.4 本文的组织结构19-21
第2章 AFC集群监控系统的总体设计21-29
    2.1 AFC系统架构概述21-22
    2.2 AFC集群监控系统设计的目标22-23
    2.3 AFC集群监控系统的功能23-24
    2.4 AFC集群监控系统的通信模型24-25
    2.5 AFC集群监控系统的运行环境和模块的功能25-28
        2.5.1 AFC集群监控系统的运行环境25-26
        2.5.2 各个组成模块的功能26-28
    2.6 本章小结28-29
第3章 信息采集模块ICM的设计与实现29-50
    3.1 ICM的功能目标29-30
    3.2 采集方法的分析30-33
        3.2.1 shell命令采集方法30-31
        3.2.2 /proc伪文件系统采集方法31-33
    3.3 ICM_Shell的设计与实现33-41
        3.3.1 监控信息的采集33-38
        3.3.2 监控信息的缓存38-39
        3.3.3 ICM Shell的部分实现代码39-41
    3.4 ICM Telnet的设计与实现41-49
        3.4.1 Telnet协议规范简介42-45
        3.4.2 建立Socket连接和Telnet连接的流程45-47
        3.4.3 通过Telnet连接采集监控信息47
        3.4.4 ICM Telnet的部分伪代码47-49
    3.5 本章小结49-50
第4章 短消息收发模块SMM的设计与实现50-60
    4.1 SMM的功能目标50-51
    4.2 短消息技术51-55
        4.2.1 短消息的特点51-52
        4.2.2 短消息业务的应用52
        4.2.3 短消息的编解码52-55
        4.2.4 AT命令的使用55
    4.3 人机交互协议的设计55-57
    4.4 短消息收发的实现57-59
        4.4.1 发送短消息的实现57-58
        4.4.2 接收短消息的实现58-59
    4.5 本章小结59-60
第5章 IAM、ISM与GM的设计与实现60-67
    5.1 信息分析模块IAM的设计与实现60-61
        5.1.1 IAM的功能目标60
        5.1.2 IAM的设计实现60-61
    5.2 信息存储模块ISM的设计与实现61-64
        5.2.1 ISM的功能目标61
        5.2.2 ISM的设计实现61-64
    5.3 全局管理器GM设计与实现64-65
        5.3.1 GM的功能目标64
        5.3.2 GM的设计实现64-65
    5.4 本章小结65-67
第6章 AFC集群监控系统的测试和运行67-70
    6.1 ICM Shell的测试67
    6.2 SMM的测试67-68
    6.3 AFC集群监控系统的运行环境配置和运行状况68-69
    6.4 本章小结69-70
第7章 总结及展望70-72
    7.1 总结70
    7.2 展望70-72
参考文献72-74