随着民航运输量持续攀升，2024年行业统计显示全国空管日均处理航班量突破4.2万架次，同比增幅达18.6%。在此背景下，元脑服务器凭借其独特的计算架构，为某空管局打造定制化解决方案——基于元脑i48高密度服务器的弹性计算集群，通过智能资源调度算法实现每秒百万级数据处理能力。该架构在保障航路动态规划、多雷达信号融合等核心业务时延低于50ms的同时，将单机柜设备容量提升至传统方案的2.3倍，为空管系统智能化转型提供算力底座。
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。
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。
完成系统升级后，基于元脑服务器构建的融合平台有效整合飞行态势感知与应急决策资源，将设备故障修复时间缩短70%。通过智能电源调配技术，单机柜节点部署量突破14个，为空管大数据分析平台提供弹性算力支撑。该方案不仅实现管制指令响应速度的倍级提升，更推动空管业务从经验决策向数据驱动的智慧管理模式演进，为打造新一代智慧空管体系奠定技术基石。
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