本项目以突破关键核心技术，打造技术先进的标准化地铁列车为目标，通过数据库创新应用，破解了核心基础软件“卡脖子”难题，实现了关键技术国产化，摆脱了国内城市轨道交通车辆对国外商业数据库技术的依赖和限制，推动了行业自主创新能力和竞争力的提升，尤其对核心系统的双网段架构解决方案进行了改良，充分利用了国产数据库研发优势，简化了双网段高可用部署模式，减低了相关应用软件开发及运维难度。

近年来，我国加快数字基础设施建设，推动新一代信息技术与行业应用场景深度融合，构建智能敏捷、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，打通经济社会发展的信息“大动脉”。数据库作为基础软件和数字中国建设的支撑底座，数据库创新应用有助于加强数据主权和信息安全，符合国家战略需求，也为新型基础设施建设提供了更可靠的数据管理工具。

地铁作为城市公共交通的重要组成部分，对通信系统的高可用性有着极高的要求，需要构建两个独立的通信网络，实现冗余备份和负载均衡。数据库管理系统需要支持双网段组网策略。

项目痛点

传统双网方案利用外部IT环境实现，形成了双网卡绑定、域名到多个IP的映射、Windows服务等多种传统双网方案，双网卡绑定需要交换设备的支持、域名到多个IP的映射需要DNS服务器、利用Windows服务要求数据库集群必须部署在Windows端，在任意一个网络异常的情况下，传统双网方案与IT环境紧耦合，网卡切换依赖操作系统协议转换，存在性能损耗，导致业务切换体验差，后期通用性差、运维困难。

项目过程

为了保证双网方案具有较好的业务切换体验，实现IT环境解耦，新双网方案通过数据库主备集群支持双网段环境下的高可用性，数据库直接接管双网卡，任意一个网络异常的情况下，网卡切换不依赖操作系统，没有协议转换，性能损耗降到最低，完全满足轨道交通5秒内完成双网切换的高可用需求。

新双网方案在应用访问方面实现了网络高可用：

• 客户端应用透明访问的NDP和JDBC驱动程序支持多网络地址的连接、寻址、可识别主备状态；

• NDP和JDBC驱动支持在双网环境下客户端应用连接数据库主备高可用集群，在数据库主备切换和单个网络故障时，支持秒级业务切换。

新双网方案在数据库主备集群数据复制方面和集群HA管理方面实现了网络高可用：

• 数据库集群主备数据同步协议支持多IP地址寻址；

• 数据库主备集群组件（HA）支持多IP地址寻址；

• 在任意一个网络异常的情况下，仍可以找寻可用的网络进行通信，而不会触发集群间的故障转移，从而保证数据库集群的正常运行;

• 当数据库主机发生故障时，集群自动切换至备用节点。

人大金仓数据库架构已全面实现插件化解耦，本次项目升级建设采用数据库双网插件，避免侵入数据库内核，保证数据库内核稳定性，简化了应用开发、运维，为系统升级和功能迭代奠定了坚实基础：

实现了深圳地铁12号线、14号线核心数据库架极致高可用。通过金仓数据库主备集群架构内置的自选主协议的高可用组件，保证了2F+1的容错能力（即不超半数的容错能力）。利用自选主协议与自仲裁 、自选主组件，提供了可控的选主算法及自动降级策略，充分保障了核心系统可用性。

降低了深圳地铁12号线、14号线新双性能损耗。人大金仓新双网方案通过数据库主备集群支持双网段环境下的高可用性，数据库直接接管双网卡，任意一个网络异常的情况下，网卡切换不依赖操作系统，没有协议转换，性能损耗降到最低，完全满足轨道交通5秒内完成双网切换的高可用需求。

有力地保障紧急故障场景下的自动恢复。金仓数据库支持特定场景的深度定制开发，从而具备了紧急故障自动恢复的能力，大幅提升了运维人员的便捷易用性体验。金仓数据库主备集群主库宕机，备库升为主库后，新主库将自动对原故障主库进行恢复（若此时原主库已恢复供电或解决了设备瘫痪问题）；在业务恢复期间，新主库始终对外提供服务，恢复过程对业务系统无感。