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摘要：按照广东省交通运输厅部署及集团对广东省高速公路“一张网”联网收费工作的安排，在2013年底将实现全省“一张网”的既定目标。在全省联网工期紧、任务重及机场目前收费系统现状下，尽快进行机场高速公路服务器更换、系统软件升级、应用软件移植已势在必行。
关键词：软件移植；高速公路；服务器；数据库
（一）概述
1.1项目背景
广州机场高速公路南起三元里立交，北至花都区北兴立交，与京珠、街北高速公路相连；沿线连接广州环城高速公路、华南快速干线（西线）、北二环高速公路、106国道、118省道，并与广州市区城市道路相衔接，是广州北部地区的重要快速干道。全长50.47公里，设计行车时速80-120公里/小时，平沙至机场为双向八车道，其它路段为双向六车道，堪称“华南第一路”。
广州机场高速公路收费系统于2004年7月新系统正式开通运行，至今已连续运行近10年，自从系统运行后，随着机场路段车流量及开通站点的增加（目前已是集团下收费站最多的路段，共18个收费站），以及收费站、路段中心硬件设备（服务器、存储设备等）不同程度老化等因素，导致了系统运行效率低、故障频率高、数据传输慢、数据积压严重等问题，已经严重影响到了通行费拆分及日常运营管理的需要。尤其自2012年完成广州区域与粤中片区联网切换后，联网路段、收费站数量增多需要完成汇总、传输的数据量加大，使得数据积压更加严重。
虽然近几年机场高速公路逐步对已经老化、故障频繁、处理效率低的各收费站服务器进行了更换，并且借广州区域与粤中片区联网的机会对数据传输部分进行了优化，数据传输的情况得到了部分改善，但仍使用已无技术支持的操作系统、版本较低的数据库和单线程的传输中间件，已很难彻底解决目前存在的问题。单统计2013年1月至3月机场路段收费系统维护记录单共出现了11次服务器故障，每月平均3-4次，每次故障都严重影响了收费员交班及数据上传、拆分等日常工作。
目前广州机场高速公路各收费站、路段中心收费系统服务器操作系统为SCO UnixWare 7.1.3，数据库为Oracle 8.1.7，传输中间件为Inforbus_Q。因此，软件移植方案将采用NOVELL SUSE Linux Enterprise Server 11替换SCO UnixWare 7.1.3服务器操作系统，采用Oracle 11g替换Oracle 8.1.7数据库，采用多线程传输中间件ESW-MQ替换单线程传输中间件Inforbus_Q。
1.2工程内容
此次广州机场高速公路服务器更新及软件移植改造工程内容包括广州机场高速公路全线（路段、管理中心1、收费站18个）的路段中心2台服务器、1台磁盘阵列更换，1个路段中心、18个收费站操作系统、数据库、传输中间件及应用软件移植服务。
本项目工程为广州机场高速公路服务器更新及软件移植改造工程，其范围主要包括路段中心服务器更换、磁盘阵列更换、操作系统、数据库及传输中间件更换升级、收费应用软件移植的建设等。
1.3总体目标
实现广州机场高速公路服务器、磁盘阵列、操作系统、数据库、传输中间件更换、应用软件移植到新的硬件及系统平台下的目的，满足广州机场高速公路管理和运营需要及广东省联网收费标准的要求。
（二）技术方案
2.1 SuSE Linux操作系统代替SCO UnixWare 7.1.3
现在常用的企业级操作系统有Unix、Linux和Windows Server三大系列，其中Windows Server由微软发布统一的版本，另外两种操作系统有多种不同的版本，三大操作系统的比较如下：
指标 Unix Linux Windows Server
性能 高 中 中
安全性 高 高 中
稳定性 高 高 中
硬件要求 高 中 高
采购成本 高 低 中
管理成本 高 中 中
易用性 普通 普通 好
技术支持 好 普通 好
AIX Unix SuSE Linux Urbo Linux Windows Server 2008
年停机时间 15分钟 17.4分钟 31.8分钟 180分钟
从上述二表可知Unix操作系统以高成本取得了高性能、稳定性和安全性；Linux系统较低的成本获得适中性能和较高的稳定性与安全性，Windows Server系统有较好的易用性和技术支持，但在安全性和稳定性方面较一般。
另外由于现有服务器的后台软件是在SCO UNIXWARE操作系统下编写的，操作系统是基于Unix内核，如将后台软件平台迁移到基于Unix内核的Linux操作系统，其软件风险和费用将比迁移到Windows Server为安全和低。建议操作系统升级到基于Linux的SuSE Linux操作系统。
为保证硬件能支持软件迁移的操作，对现有收费系统在用的服务器和可售服务器进行评估。通过下述表格可知机场路段在用的服务器和现有销售的服务器均支持软件迁移使用的服务器操作系统，具体明细情况见下表：
品牌 型号 销售情况 使用情况 SuSE Linux
DELL 2650 停产 在用 支持
HP 380G4 停产 在用 支持
HP 380G5 停产 在用 支持
HP 380G6 在售 未用 支持
IBM 3650 M2 在售 未用 支持
DELL R710 在售 未用 支持
2.2 Oracle 11g代替Oracle 8.1.7
企业级数据库主要有四大厂家，其分别有SQL Server、Oracle、Sybase和DB2四大不同的数据应用软件，下面以表格形式对四大数据库进行了对比：
指标 SQL Server Oracle Sybase ASE DB2
平台 windows 所有主流平台 所有主流平台 所有主流平台
可伸缩性，并行性 差 好 一般 好
安全性 没有获得任何安全证书 获得最高认证级别的ISO标准认证 获得最高认证级别的ISO标准认证 获得最高认证级别的ISO标准认证
性能 一般 高 一般 高
客户端支持及应用模式 C/S结构 多层次、跨平台 C/S结构 多层次、跨平台
操作简便 简单 较复杂 较复杂 简单
风险 部分兼容，较高 向下兼容，较低 向下兼容，较低 向下兼容，较低
从上述表格可知DB2在最高成本下提供了高性能、高安全性、简单操作和低风险等特性；SQL Server以较低的成本提供了一般的性能、较差安全性和简单的操作；而Oracle以适中的价格提供了高性能、高安全性和低风险等特性。
鉴于现有数据库是使用Oracle 8.1.7，其数据库经过5年多24小时连续运行表现出较佳的性能和稳定性。建议数据库升级到支持主流平台的Oracle 11g。
2.3传输中间件ESW-MQ代替Inforbus_Q
推荐采用基于多线程的传输中间件ESW-MQ替换单线程传输中间件Inforbus_Q。
ESW-MQ 是最流行的，能力强劲的消息总线。ESW-MQ 是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范，尽管JMS规范出台已经是很久的事情了，但是JMS在当今的J2EE应用中间仍然扮演着特殊的地位。
主要特点：
1. 多种语言和协议编写客户端。语言: Java、C、 C++、 C#、 Ruby、 Perl、 Python、 PHP。应用协议: OpenWire、Stomp REST、WS Notification、XMPP、AMQP。
2. 完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范 、持久化、XA消息、事务。
3. 对Spring的支持，ESW-MQ可以很容易内嵌到使用Spring的系统里面去，而且也支持Spring2.0的特性。
4. 通过了常见J2EE服务器（如 Geronimo、JBoss 4、 GlassFish、WebLogic）的测试，其中通过JCA 1.5 resource adaptors的配置，可以让ESW-MQ可以自动的部署到任何兼容J2EE 1.4 商业服务器上。
5. 支持多种传送协议:in-VM、TCP,SSL、NIO、UDP、JGroups、JXTA。
6. 支持通过JDBC和journal提供高速的消息持久化。
7. 从设计上保证了高性能的集群,客户端-服务器,点对点。
8. 支持Ajax。
9. 支持与Axis的整合。
10. 可以很容易得调用内嵌JMS provider进行测试。
11.多线程，可以在发送和接收端建立多个线程同时读写队列，保证了传输的效率。
2.4应用软件
按照上述服务器、操作系统、数据库方案，操作系统选用SuSE Linux、数据库选用Oracle 11g，尤其是操作系统和数据库的变化，需要对应用软件进行迁移，需要迁移或修改的内容主要包括：
收费站、路段中心整个后台服务系统，包括：收费站数据接收服务、数据汇总服务、参数下发服务；路段中心数据接收服务、数据汇总服务、参数下发服务、数据转换服务（转换为专营公司需要的数据）、数据上传服务（上传数据平台）等；
收费站、路段中心传输中间件迁移；
路段中心双机软件迁移；
收费站业务管理系统、财务管理系统、图像查询系统、车道监控系统等数据库连接及数据库处理相关部分修改；
路段中心业务管理系统、图像查询系统等数据库连接及数据库处理相关部分修改；
软件测试及安装调试，包括收费站、路段中心软件迁移后测试、收费站、路段中心操作系统、数据库、应用软件安装调试、数据恢复等。
参考文献：[1]杨文龙，姚淑珍，吴云，《软件工程》，电子工业出版社，1997。
关键词：软件移植；高速公路；服务器；数据库
（一）概述
1.1项目背景
广州机场高速公路南起三元里立交，北至花都区北兴立交，与京珠、街北高速公路相连；沿线连接广州环城高速公路、华南快速干线（西线）、北二环高速公路、106国道、118省道，并与广州市区城市道路相衔接，是广州北部地区的重要快速干道。全长50.47公里，设计行车时速80-120公里/小时，平沙至机场为双向八车道，其它路段为双向六车道，堪称“华南第一路”。
广州机场高速公路收费系统于2004年7月新系统正式开通运行，至今已连续运行近10年，自从系统运行后，随着机场路段车流量及开通站点的增加（目前已是集团下收费站最多的路段，共18个收费站），以及收费站、路段中心硬件设备（服务器、存储设备等）不同程度老化等因素，导致了系统运行效率低、故障频率高、数据传输慢、数据积压严重等问题，已经严重影响到了通行费拆分及日常运营管理的需要。尤其自2012年完成广州区域与粤中片区联网切换后，联网路段、收费站数量增多需要完成汇总、传输的数据量加大，使得数据积压更加严重。
虽然近几年机场高速公路逐步对已经老化、故障频繁、处理效率低的各收费站服务器进行了更换，并且借广州区域与粤中片区联网的机会对数据传输部分进行了优化，数据传输的情况得到了部分改善，但仍使用已无技术支持的操作系统、版本较低的数据库和单线程的传输中间件，已很难彻底解决目前存在的问题。单统计2013年1月至3月机场路段收费系统维护记录单共出现了11次服务器故障，每月平均3-4次，每次故障都严重影响了收费员交班及数据上传、拆分等日常工作。
目前广州机场高速公路各收费站、路段中心收费系统服务器操作系统为SCO UnixWare 7.1.3，数据库为Oracle 8.1.7，传输中间件为Inforbus_Q。因此，软件移植方案将采用NOVELL SUSE Linux Enterprise Server 11替换SCO UnixWare 7.1.3服务器操作系统，采用Oracle 11g替换Oracle 8.1.7数据库，采用多线程传输中间件ESW-MQ替换单线程传输中间件Inforbus_Q。
1.2工程内容
此次广州机场高速公路服务器更新及软件移植改造工程内容包括广州机场高速公路全线（路段、管理中心1、收费站18个）的路段中心2台服务器、1台磁盘阵列更换，1个路段中心、18个收费站操作系统、数据库、传输中间件及应用软件移植服务。
本项目工程为广州机场高速公路服务器更新及软件移植改造工程，其范围主要包括路段中心服务器更换、磁盘阵列更换、操作系统、数据库及传输中间件更换升级、收费应用软件移植的建设等。
1.3总体目标
实现广州机场高速公路服务器、磁盘阵列、操作系统、数据库、传输中间件更换、应用软件移植到新的硬件及系统平台下的目的，满足广州机场高速公路管理和运营需要及广东省联网收费标准的要求。
（二）技术方案
2.1 SuSE Linux操作系统代替SCO UnixWare 7.1.3
现在常用的企业级操作系统有Unix、Linux和Windows Server三大系列，其中Windows Server由微软发布统一的版本，另外两种操作系统有多种不同的版本，三大操作系统的比较如下：
指标 Unix Linux Windows Server
性能 高 中 中
安全性 高 高 中
稳定性 高 高 中
硬件要求 高 中 高
采购成本 高 低 中
管理成本 高 中 中
易用性 普通 普通 好
技术支持 好 普通 好
AIX Unix SuSE Linux Urbo Linux Windows Server 2008
年停机时间 15分钟 17.4分钟 31.8分钟 180分钟
从上述二表可知Unix操作系统以高成本取得了高性能、稳定性和安全性；Linux系统较低的成本获得适中性能和较高的稳定性与安全性，Windows Server系统有较好的易用性和技术支持，但在安全性和稳定性方面较一般。
另外由于现有服务器的后台软件是在SCO UNIXWARE操作系统下编写的，操作系统是基于Unix内核，如将后台软件平台迁移到基于Unix内核的Linux操作系统，其软件风险和费用将比迁移到Windows Server为安全和低。建议操作系统升级到基于Linux的SuSE Linux操作系统。
为保证硬件能支持软件迁移的操作，对现有收费系统在用的服务器和可售服务器进行评估。通过下述表格可知机场路段在用的服务器和现有销售的服务器均支持软件迁移使用的服务器操作系统，具体明细情况见下表：
品牌 型号 销售情况 使用情况 SuSE Linux
DELL 2650 停产 在用 支持
HP 380G4 停产 在用 支持
HP 380G5 停产 在用 支持
HP 380G6 在售 未用 支持
IBM 3650 M2 在售 未用 支持
DELL R710 在售 未用 支持
2.2 Oracle 11g代替Oracle 8.1.7
企业级数据库主要有四大厂家，其分别有SQL Server、Oracle、Sybase和DB2四大不同的数据应用软件，下面以表格形式对四大数据库进行了对比：
指标 SQL Server Oracle Sybase ASE DB2
平台 windows 所有主流平台 所有主流平台 所有主流平台
可伸缩性，并行性 差 好 一般 好
安全性 没有获得任何安全证书 获得最高认证级别的ISO标准认证 获得最高认证级别的ISO标准认证 获得最高认证级别的ISO标准认证
性能 一般 高 一般 高
客户端支持及应用模式 C/S结构 多层次、跨平台 C/S结构 多层次、跨平台
操作简便 简单 较复杂 较复杂 简单
风险 部分兼容，较高 向下兼容，较低 向下兼容，较低 向下兼容，较低
从上述表格可知DB2在最高成本下提供了高性能、高安全性、简单操作和低风险等特性；SQL Server以较低的成本提供了一般的性能、较差安全性和简单的操作；而Oracle以适中的价格提供了高性能、高安全性和低风险等特性。
鉴于现有数据库是使用Oracle 8.1.7，其数据库经过5年多24小时连续运行表现出较佳的性能和稳定性。建议数据库升级到支持主流平台的Oracle 11g。
2.3传输中间件ESW-MQ代替Inforbus_Q
推荐采用基于多线程的传输中间件ESW-MQ替换单线程传输中间件Inforbus_Q。
ESW-MQ 是最流行的，能力强劲的消息总线。ESW-MQ 是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范，尽管JMS规范出台已经是很久的事情了，但是JMS在当今的J2EE应用中间仍然扮演着特殊的地位。
主要特点：
1. 多种语言和协议编写客户端。语言: Java、C、 C++、 C#、 Ruby、 Perl、 Python、 PHP。应用协议: OpenWire、Stomp REST、WS Notification、XMPP、AMQP。
2. 完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范 、持久化、XA消息、事务。
3. 对Spring的支持，ESW-MQ可以很容易内嵌到使用Spring的系统里面去，而且也支持Spring2.0的特性。
4. 通过了常见J2EE服务器（如 Geronimo、JBoss 4、 GlassFish、WebLogic）的测试，其中通过JCA 1.5 resource adaptors的配置，可以让ESW-MQ可以自动的部署到任何兼容J2EE 1.4 商业服务器上。
5. 支持多种传送协议:in-VM、TCP,SSL、NIO、UDP、JGroups、JXTA。
6. 支持通过JDBC和journal提供高速的消息持久化。
7. 从设计上保证了高性能的集群,客户端-服务器,点对点。
8. 支持Ajax。
9. 支持与Axis的整合。
10. 可以很容易得调用内嵌JMS provider进行测试。
11.多线程，可以在发送和接收端建立多个线程同时读写队列，保证了传输的效率。
2.4应用软件
按照上述服务器、操作系统、数据库方案，操作系统选用SuSE Linux、数据库选用Oracle 11g，尤其是操作系统和数据库的变化，需要对应用软件进行迁移，需要迁移或修改的内容主要包括：
收费站、路段中心整个后台服务系统，包括：收费站数据接收服务、数据汇总服务、参数下发服务；路段中心数据接收服务、数据汇总服务、参数下发服务、数据转换服务（转换为专营公司需要的数据）、数据上传服务（上传数据平台）等；
收费站、路段中心传输中间件迁移；
路段中心双机软件迁移；
收费站业务管理系统、财务管理系统、图像查询系统、车道监控系统等数据库连接及数据库处理相关部分修改；
路段中心业务管理系统、图像查询系统等数据库连接及数据库处理相关部分修改；
软件测试及安装调试，包括收费站、路段中心软件迁移后测试、收费站、路段中心操作系统、数据库、应用软件安装调试、数据恢复等。
参考文献：[1]杨文龙，姚淑珍，吴云，《软件工程》，电子工业出版社，1997。