中国石化加油IC卡工程应用Turbolinux案例

　　中国石化作为中国最大的企业，排名全球500强中的第68位。为实现石化成品油零售系统电子化，中国石化以IC卡为载体，实现了成品油零售系统的改造。中国石化加油IC卡工程的目标是在公司所属20个省（自治区，直辖市、计划单列市）石油分公司、260余个地级公司、1300个县级公司的3万座加油站中，以IC卡取代传统的现金、油票等结算方式，实现加油款的电子支付和交易数据的自动采集，提高加油站经营管理的科技含量和服务水平，从而进一步降低成本，增强抵御市场风险的能力。

　　四层结构实现全方位控制

　　中国石化加油IC卡工程在设计上采用4层结构：总公司级（包括中国石化管理总中心和中国石化数据交换总中心）、省级、地级、各业务终端（包括县级管理终端、加油站、发卡网点等）。加油IC卡交易系统以省作为运行和数据处理、管理的基本单位，通过省级数据中心连接中国石化的各个地级前置系统，再通过地级前置系统连接辖内加油站、发卡网点和POS，构成以省为单位的加油IC卡交易体系，在省级数据中心和省级管理中心之间，通过专线连接解决管理系统与交易系统之间的互联问题。 

　　加油站是中国石化成品油零售业务的发生地，客户加油的交易过程在加油站内部完成。加油站负责接受IC卡加油，交易数据每天定期传送到地级前置系统，并上送到省级数据中心。加油站能够接受各级管理中心管理信息的控制，包括油价调整、黑名单、灰名单；实现对单个加油员工的加油业务对账处理；管理信息及黑、灰名单等通过地级前置系统下传。

　　Linux带来低成本高效率

　　由于加油站千差万别，平均每日2000笔交易，年流水245MB数据，并要求流水数据保存一年，要求采用奔腾芯片的PC机承担此业务功能。根据需求，加油站系统负责部分数据的存储、信息的传输、加油机的控制和相关业务的操作等重要工作，因此，对操作系统的稳定性、安全性和网络支持能力具有很高的要求。

　　为满足新的信息处理的需求，降低企业成本，提高企业的竞争能力，中国石化需要寻找一个企业级网络操作系统。该系统必须具有高性能、高稳定性、高可靠性并能提供低成本，使用开放的标准与技术，安装、管理和维护简便。这种网络操作系统的最佳选择就是目前全球增长速度最快的Linux服务器操作系统。

　　解决方案最终采用北京拓林思软件公司的高性能Linux操作系统Turbolinux Data Server。拓林思根据用户的需求定制加油机系统专用版本，加强了系统的稳定性和安全性，并为用户提供更方便的安装、维护和恢复手段。整个系统包括省级数据中心、地级前置系统、管理子系统等几部分，下面分别进行介绍。 

　　省级数据中心

　　省级数据中心是中国石化加油IC卡系统业务管理和数据处理的核心。省级数据中心将建立该省加油IC卡系统的中心账务系统，负责处理各业务节点发生的交易，即油站产生的脱机交易和发卡网点产生的联机交易；负责中心账务系统的每日处理; 产生相应的异地交易信息供中国石化数据交换总中心进行资金清算; 存储和处理中国石化各级管理中心产生的管理信息并下发到加油站、发卡网点，产生本省的黑、灰名单，并经中国石化数据交换总中心汇总后下发。

　　省级数据中心的稳定运行保证了整个省的加油IC卡系统的正常运转，省级数据中心的安全也是整个系统是否安全的关键，所以必须重点考虑。此外，为了中国石化业务未来的发展考虑，系统的可扩展性也是设计中的重要因素。

　　应用服务器负责相应省内发卡网点的各种交易请求。在应用服务器上运行着通信中间件服务器、交易中间件服务器、响应处理系统等应用。由于应用服务器承担着响应交易处理的工作，所以应具备较高的计算能力和高容量，以保证应用系统的正常运行。根据对处理能力的需求分析，设计采用两台高档PC服务器作负载均衡，以提高对事物的处理能力，既节省了投资，又具有很好的扩展性。随着交易的不断增长，当两台服务器不能满足处理要求时，可通过增加PC服务器，与原来的两台机器共同作负载均衡，以达到处理能力的扩充； 当作为负载均衡的某一台服务器出现故障时，系统会自动将负载转移到其他正常运转的机器上，保证业务不会间断。

　　应用服务器实现以Web方式访问该业务服务平台。Web 服务器为加油IC卡用户提供Internet服务，因此，对操作系统的稳定性、安全性和Web服务器的处理能力具有很高的要求。同时，考虑到访问量的不断增加，系统需要具有良好的负载均衡和高扩展能力。为了满足以上需求，系统采用了拓林思专门面向企业用户推出的Web解决方案Turbolinux PowerWeb。

　　地级前置系统

　　地级前置系统负责与省级数据中心连接，同时提供拨号接入服务，为加油站、发卡网点、POS机等提供网络接入服务。地级前置系统负责对交易数据进行转发，对油站产生的脱机交易数据进行存储转发，对发卡网点的联机交易直接进行转发。地级前置系统负责保存当地加油站产生的所有交易数据，同时接收并保存由省级数据中心下发的黑名单，灰名单信息及油价等管理信息，等待油站下载。

　　地级前置交易系统是IC卡工程中一个重要的节点，虽然不对上传的数据作处理，但是要存储转发，是确保加油站数据上传的关键部位，而且还作为POS交易的前置，保证POS机交易的完成。

　　为保证地级前置系统的高可靠性和高性能，设计业务主机采用企业级PC服务器作双机集群，共享磁盘阵列。

　　地级前置系统主机是地市前置系统的核心，其上运行着企业级数据库、通信中间件、交易中间件及自主开发的业务系统。设计采用两台企业级PC服务器通过共享磁盘阵列的集群作为地级前置系统主机，主机处理能力和磁盘容量根据原始统计数据计算。

　　地级前置系统数据库服务器具有以下特点：运行着关键的数据库系统，因此访问量非常大，任务负载比较高; 拥有大量关键性数据; 系统需要不停顿地连续工作; 对网络和系统安全具有严格要求。因此，对整个系统的稳定性、安全性、性能、容错能力和扩展能力具有很高的要求。

　　为了完成上述功能，该系统采用Turbolinux双机容错系统解决方案，主要包括操作系统、数据库和双机容错软件三部分。该方案采用智能型磁盘阵列柜解决了数据永不丢失的问题，提供专用双机容错软件TurboHA Server解决了系统永不停机的问题。因此，当某一服务器发生故障时，其上运行的应用会被切换到另一台正常的服务器上，保证了系统的正常运行，而数据则保留在磁盘阵列柜上，不会受到破坏。如果该系统中只有一个应用在运行，可采用双机热备份方式; 如果多于一个应用，通过增加网卡和修改软件配置即可实现双机互备份功能。

　　管理子系统

　　管理子系统分为总中心、省级管理中心、地级管理中心和县级管理终端四级。总中心设在中国石化总公司，负责对基于加油IC卡交易系统的零售业务进行管理，通过访问交换中心数据库，管理并下发加油IC卡管理控制等信息。由于本地不存储数据，因此管理终端通过本地应用服务器远程访问与总部合作银行的数据交换总中心数据库服务器。级管理中心设在中国石化省公司机房，省级管理中心与省级数据中心通过网络互连，负责对省内的加油IC卡交易进行管理。通过访问控制省级数据中心的管理业务数据，实现对省内的加油IC卡交易的管理。包括：油价、人员管理等控制信息，并通过省级数据中心和银行网络最终下发到各业务终端。

　　地级管理中心设在中国石化地市公司，通过中国石化销售网络与省级管理中心相连。并通过省级管理中心对本地加油零售业务进行管理；同时，产生管理控制信息，通过省级管理中心、省级数据中心、各地前置系统最终下发到加油站。

　　县级管理公司对加油IC卡的业务管理将采用终端方式，通过省级管理服务器实现对所辖加油站零售业务的管理。县级管理终端通过拨号方式接入中国石化网络，直接访问省级管理中心服务器。县级终端功能相对简单，只需一台普通PC机和Modem即可满足业务需要。