本項目以突破關鍵核心技術，打造技術先進的標準化地鐵列車為目標，通過數據庫創新應用，破解了核心基礎軟件“卡脖子”難題，實現了關鍵技術國產化，擺脫了國內城市軌道交通車輛對國外商業數據庫技術的依賴和限制，推動了行業自主創新能力和競爭力的提升，尤其對核心系統的雙網段架構解決方案進行了改良，充分利用了國產數據庫研發優勢，簡化了雙網段高可用部署模式，減低了相關應用軟件開發及運維難度。

近年來，我國加快數字基礎設施建設，推動新一代信息技術與行業應用場景深度融合，構建智能敏捷、安全可控的智能化綜合性數字信息基礎設施，打通經濟社會發展的信息“大動脈”。數據庫作為基礎軟件和數字中國建設的支撐底座，數據庫創新應用有助于加強數據主權和信息安全，符合國家戰略需求，也為新型基礎設施建設提供了更可靠的數據管理工具。

地鐵作為城市公共交通的重要組成部分，對通信系統的高可用性有著極高的要求，需要構建兩個獨立的通信網絡，實現冗余備份和負載均衡。數據庫管理系統需要支持雙網段組網策略。

項目痛點

傳統雙網方案利用外部IT環境實現，形成了雙網卡綁定、域名到多個IP的映射、Windows服務等多種傳統雙網方案，雙網卡綁定需要交換設備的支持、域名到多個IP的映射需要DNS服務器、利用Windows服務要求數據庫集群必須部署在Windows端，在任意一個網絡異常的情況下，傳統雙網方案與IT環境緊耦合，網卡切換依賴操作系統協議轉換，存在性能損耗，導致業務切換體驗差，后期通用性差、運維困難。

項目過程

為了保證雙網方案具有較好的業務切換體驗，實現IT環境解耦，新雙網方案通過數據庫主備集群支持雙網段環境下的高可用性，數據庫直接接管雙網卡，任意一個網絡異常的情況下，網卡切換不依賴操作系統，沒有協議轉換，性能損耗降到最低，完全滿足軌道交通5秒內完成雙網切換的高可用需求。

新雙網方案在應用訪問方面實現了網絡高可用：

• 客戶端應用透明訪問的NDP和JDBC驅動程序支持多網絡地址的連接、尋址、可識別主備狀態；

• NDP和JDBC驅動支持在雙網環境下客戶端應用連接數據庫主備高可用集群，在數據庫主備切換和單個網絡故障時，支持秒級業務切換。

新雙網方案在數據庫主備集群數據復制方面和集群HA管理方面實現了網絡高可用：

• 數據庫集群主備數據同步協議支持多IP地址尋址；

• 數據庫主備集群組件（HA）支持多IP地址尋址；

• 在任意一個網絡異常的情況下，仍可以找尋可用的網絡進行通信，而不會觸發集群間的故障轉移，從而保證數據庫集群的正常運行;

• 當數據庫主機發生故障時，集群自動切換至備用節點。

人大金倉數據庫架構已全面實現插件化解耦，本次項目升級建設采用數據庫雙網插件，避免侵入數據庫內核，保證數據庫內核穩定性，簡化了應用開發、運維，為系統升級和功能迭代奠定了堅實基礎：

實現了深圳地鐵12號線、14號線核心數據庫架極致高可用。通過金倉數據庫主備集群架構內置的自選主協議的高可用組件，保證了2F+1的容錯能力（即不超半數的容錯能力）。利用自選主協議與自仲裁 、自選主組件，提供了可控的選主算法及自動降級策略，充分保障了核心系統可用性。

降低了深圳地鐵12號線、14號線新雙性能損耗。人大金倉新雙網方案通過數據庫主備集群支持雙網段環境下的高可用性，數據庫直接接管雙網卡，任意一個網絡異常的情況下，網卡切換不依賴操作系統，沒有協議轉換，性能損耗降到最低，完全滿足軌道交通5秒內完成雙網切換的高可用需求。

有力地保障緊急故障場景下的自動恢復。金倉數據庫支持特定場景的深度定制開發，從而具備了緊急故障自動恢復的能力，大幅提升了運維人員的便捷易用性體驗。金倉數據庫主備集群主庫宕機，備庫升為主庫后，新主庫將自動對原故障主庫進行恢復（若此時原主庫已恢復供電或解決了設備癱瘓問題）；在業務恢復期間，新主庫始終對外提供服務，恢復過程對業務系統無感。