2024年，我国民用机场完成旅客吞吐量14.6亿人次、飞机起降1240万架次，同比分别增长15.9%、5.9%，庞大的航班运行规模对空中交通管理提出了严峻挑战。空管综合信息处理与显示系统（简称SIPDS）作为面向空管业务运行、应用和辅助决策的信息管理系统，综合显示飞行、气象、情报、监视及运行辅助等信息，是各业务系统的“交通指挥部”，以确保每一架航班都能安全、高效地为乘客提供服务。
随着航班起降数量与日俱增，以及精细化管理要求的不断提升，空中交通管理的数据规模持续扩大，这对SIPDS系统的信息管理提出了更高要求，原有SIPDS系统焕新升级迫在眉睫。某空中交通管理局（简称空管局）采用基于元脑i48高密度服务器的硬件解决方案，实现了安全可靠、灵活配置、高密部署，保障SIPDS系统持续稳定运行，赋能日常管制指挥、特殊任务保障、应急处置、数据分析与决策支持等多类业务场景，同时节省40%机柜空间，部署效率提升50%以上，大幅降低用户TCO。
从“流程驱动”到“数据驱动”，空管SIPDS系统升级面临三难
空管局是管理全国空中交通服务、民用对空通信、导航、监视、气象等的职能机构。近年来，空中交通管制也逐渐由“流程驱动”向“数据驱动”转变。在此背景下，空管系统需要处理、分析的数据量快速增长，这对系统的承载能力带来了巨大挑战。
SIPDS系统是空中交通管理数字化的重要环节，面对巨大的航班量和海量运行数据，管制员需要根据SIPDS系统的实时信息提前制定指挥预案，辅助决策。为此，该空管局制定了SIPDS系统的改造提升计划，并希望能够解决如下三大难题，以支撑空中交通的高效管理。
■ 系统架构复杂，单点故障引发系统风险：作为空中交通的核心枢纽，空管系统的安全可靠性关乎空中运输生命线。空管系统涉及航班动态、飞行计划、旅客信息等海量敏感数据，一旦发生系统故障导致数据泄露，将严重威胁空管安全和客户隐私。由于SIPDS 系统架构复杂，飞行计划处理、气象监测、雷达监视等多个子系统间数据交互频繁，飞行、气象、情报等业务模块需实时协同，任一环节故障都可能引发连锁反应，从单一子系统故障演变为整个空管系统的运行紊乱。特别是在航班高峰期，连锁反应可能导致大量航班延误、取消，甚至危及飞行安全。
■ 业务场景繁杂，计算与存储需求多样：作为面向空管业务运行、应用和辅助决策的信息管理系统，SIPDS系统承载飞行、气象、情报、监视及运行辅助等不同业务场景的综合信息处理与显示，对计算、存储资源的需求复杂多样。例如，飞行业务场景需实时处理飞行计划、航班动态信息等数据，毫秒级响应冲突检测，对计算资源的实时性和并发处理能力要求高；同时，短期飞行业务数据频繁更新，要求存储资源的读写速度，长期飞行历史数据量庞大，则需大容量的存储设备进行归档。此外，为推动数智创新业务落地，SIPDS系统还需要可灵活扩展的算力支撑，处理海量数据与复杂指令，快速响应业务需求变化。
■ 算力需求攀升，机柜扩建及运营成本高：随着空中交通管理业务量持续增长，智能化管理要求提升，空管业务的算力需求持续攀升，需要在机房原有设备的基础上，进一步扩建机柜与网络设备，以满足高速增长的算力部署需求，这将会带来较高的机柜建设成本，而这些增加的机柜也会导致机房空间不足和能耗增长，加重系统运营成本。
安全可靠、灵活配置、高密部署，空管SIPDS系统焕新升级
针对算力需求攀升、业务场景需求繁杂、系统风险高等挑战，浪潮信息创新提供基于元脑i48高密度服务器的硬件解决方案，构建高密度、高可靠数据中心，为SIPDS系统升级进行智慧赋能。在元脑i48的支撑下，SIPDS系统可成为打通各业务系统的枢纽，实现多业务系统的互联互通、统一管理，通过单节点独立维护保障系统持续稳定运行，支撑空管业务高效开展；通过多节点和全模块化设计实现灵活配置，满足不同业务场景的多样化计算、存储需求，加速数智创新业务落地；同时实现高密部署，减少不必要的扩建，降低用户TCO。
安全可靠，保障业务连续稳定运行：元脑i48采用全模块化设计，将系统功能拆解为节点、节点前窗扩展、后置I/O仓、管理网络等多个独立模块单元，实现物理隔离与逻辑隔离，各模块可独立运行、调试与维护，为复杂空管业务场景提供高可靠、易运维的技术底座。单节点独立运维可实现故障定位精准化，当系统出现异常时，管理网络模块可快速定位故障模块。例如，若存储性能下降，可直接锁定存储型节点或 I/O 仓的存储接口模块，无需排查整个系统。当发生单节点故障时，可直接对故障节点进行热插拔更换、软件升级或硬件维修，极大缩短故障修复时间，例如更换故障硬盘时，仅需断开存储模块的连接，不影响其他节点的正常工作，保障空管业务7×24小时不间断稳定运行。
灵活配置，满足多业务场景需求：元脑i48配有计算型、均衡型、存储型等三类节点，多节点灵活配置可覆盖大规模高密度计算、分布式存储、海量存储等，从高计算性能需求到高存储需求的一系列应用，高效支撑飞行、气象、情报、监视、运行辅助等多样化业务场景。例如飞行、气象等大数据和超融合应用场景，数据本地化处理需要计算和存储均衡部署在同一个节点内，便于数据处理和调用，元脑i48内置4个均衡型节点，单节点可支持2颗处理器，搭配12块3.5英寸大容量硬盘，在一台机器内达到“算-存”平衡，满足业务所需。同时，基于全模块化设计，元脑i48各模块单元相互解耦，让用户像搭积木一样搭配出更贴合实际应用场景需求的产品配置，实现按需定制、灵活扩展，加速大数据辅助决策、智慧气象管理等数智创新业务落地部署。
高密部署，降低用户TCO：元脑i48可在4U空间内配置8个计算型节点，相比较1U双路服务器，其部署密度至少高于机架式服务器两倍，用户数据中心现有单台机柜供电8kW，按照800W/节点可部署10节点/柜，因各节点在同一时间的负载高低不同，通过动态电源调控可实现类似“公有云虚机超分”的电源超配策略，让单机柜在有限电力条件下可容纳并运行更多计算节点，8kW机柜最多部署14节点/柜，节省40%机柜空间，减少不必要的扩建。此外，使用高密度多节点服务器可以简化用户的工程设计，便于机房网络利旧，并结合独立风道的散热通道设计与高能效硬件，单台平均功耗降低约15%，部署效率提升50%以上，大幅降低用户TCO。
在SIPDS系统升级完成后，空管局不仅为SIPDS系统构建了高密高效的基础设施平台，满足了不同业务场景复杂多样的计算、存储需求，还从根源避免了单点故障引发的系统风险，大幅提升空管系统可靠性，并通过加速数智创新业务落地，提升空中交通管理的效率与精度，为空管业务从传统管理向智能决策转型提供重要保障。面向未来的空管业务发展与创新需求，浪潮信息将继续携手空管局强化数据中心基础设施创新，持续推动空管局治理体系和治理能力现代化，朝向加快建设国际先进空管体系的目标迈进。
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