基于机群技术的web智能交通系统研究

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1、基于机群技术的WEB智能交通系统研究摘要：介绍了智能交通系统的概念和相关技术，并对现有智能交通系统的构架进行分析，提出了构建基于机群技术的智能交通系统解决方案和技术路线。同时也对智能交通系统中数据安全和高可用性进行了讨论和研究。关键词：WEB—ITS；机群；RAID技术；高可用性1引言智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术、图像处理及计算机技术和3S(GIS，GPS，RS)技术等有效地集成，运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确

2、、高效的综合交通事务管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，同时可以为各种交通相关事务提供科学的决策支持信息，也可以够满足战略级和战术级应急指挥系统的需要。ITS通过强大的GIS系统可以为应急指挥人员以及应急救助人员除提供快速的定位、查询等基本功能，还可以完成基于地理要素的区域(空间)分析和统计以及突发情况下的应急人员的部署和指挥等，使得应急系统对突发事件的分析、预防和战略实施不仅可以进行数据的采集和分析，更能形成相应的决策、反应和救援措施。ITS技术和[internet技术的融合形成了Web—ITS技术。Web—ITS技

3、术利用WWW方式向用户提供ITS服务的信息系统，它使产品的应用环境、产品的概念、软件的结构都发生了变化。在构建Web—ITS应用系统时，如何保证系统的高可用性对整个系统稳定运行非常关键。机群(ComputerCluster)技术就是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个群组，并以单一系统的模式加以管理。用户访问集群系统时，集群像是一个独立的服务器，对用户来说是透明的，用户不知道整个事务是如何完成，也没有必要知道整个处理过程。建立机群构架是用于提高可用性、可缩放性，提高正系统的性能和处理性能。所以将机群技术应用于web—ITS可以大大提高系统的稳定性、可用性和并

4、发访问的速度，解决目前传统系统结构的处理速度慢，等待时间长的严重问题。2基于机群的Web—Irrs系统构架2．1Web—ITS系统的总体构架互联网络(Intemet)在全球范围内的飞速发展，使万维网(WorldWideWeb)成为高效的全球性信息发布场所，它已经渗透各行各业。随着[ntemet技术的不断发展和人们对智能交通系统(ITS)的需求，利用Intemet在Web上发布信息，为用户提供智能交通系统数据浏览、查询和分析的功能，已经成为ITS发展的必然的趋势。基于Intemet技术的智能交通系统(Web—ITS)不但具有大部分乃至全部传统ITS软件具有的功能，而且还具有利用I

5、nternet优势的特有功能，即用户不必在自己的本地计算机上安装ITS中的一些特殊软件(如GIS软件)就可以在Internet上访问远程的ITS数据和应用程序，进行相关分析。Web—ITS的关键特征是面向对象、分布式和互操作，Internet上的任何其他系统都能和这些对象进行交换和交互操作。Web—ITS系统是基于B／S的N层结构，可以简化为3层绔构，其总体构架如图l所8示。图1Web—ITS总体构架其主要缺点是服务器一般为单节点，没有冗余，服务器负载高，性能差。2．2基于机群的Web—ITS系统的构架基于机群技术的Web—ITS系统是在Web—ITS体系结构的服务器层的主机上

6、部署机群软件、添加必要的硬件构成的高性能、高可用的ITS业务系统。机群中的主机可以有多台，一般为2—64台主机。在实际的系统构架中，主机的多少根据业务的需求和对性能的要求而定。这里我们只讨论基于双节点(2台主机)机群的Web—ITS系统，其总体构架如图2。围2Web—ITS系统的机群构架机群中主机(服务器)上部署了Web—ITS的业务系统，同时也部署着机群软件。机群软件负责对web—ITS的业务系统和主机系统运行状态的监控，主机之间通过心跳线进行通信。3基于机群技术构架的web—ITS系统性能3．1系统应用节点的热冗余系统应用节点是指机群中部署应用的主机，在机群环境中Web—I

7、TS系统的应用程序部署在多台主机上，每一台主机都是该系统中的一个节点，节点之间互为热备份，当其中一台主机发生故障时，系统的可用性不会受到任何的影响。系统中的故障有软件故障和硬件故障。可能发生的软件故障主要包括应用软件故障、操作系统故障和系统数据故障等。硬件故障主要包括内存、主板、磁盘和网卡等硬件的损坏。当这些故障发生时，系统中的监测进程(MonitorProcess)就会将故障节点踢出机群，由其它节点提供服务保证系统应用的不间断，从而实现系统的高可用性。3．2节点之间的负载均衡机群环境中系统