研華容錯伺服器保障新能源車數據安全
25/09/2024
汽車行業是最早享受到智慧製造紅利的高端製造業之一，特別是在雙碳背景下，新能源汽車的增長尤為猛烈。根據中國國家統計局的數據，2023年中國新能源汽車的產銷量分別達到958.7萬輛和949.5萬輛，佔全年市場總量的31.6%，同比增長達37.9%。
新能源汽車行業前景廣闊、成長迅速，使其成為智慧製造領域的領導者。自四年前，數據被正式列為新型生產要素以來，如今它已成為保護智慧製造與生產安全的重要基礎。相比於其他製造業，汽車行業對於數據安全有著更加嚴格且精密的要求，尤其是車規級數據安全更需依賴高級別的冗餘與容錯技術。深圳某知名新能源汽車主機廠與研華合作，展開了一場新能源汽車的“數據保衛戰”。
停產、宕機、斷線：汽車生產線的挑戰與痛點
工業數據的特殊性在於它與生產現場息息相關，具備時序性、準確性和閉環性等特點。一旦系統或軟體出現停滯、宕機、數據遺漏等問題，將直接影響生產效能，導致非計畫停工，從而影響實際產量、交付周期以及產品品質。對於汽車行業這類高標準、嚴要求的產業來說，這些情況是必須杜絕的。
在汽車“新四化” (C.A.S.E.，Connected聯網化，Autonomous自駕化，Share & Service共享化，Electric電動化) 的競爭環境中，汽車晶片的中國國產化逐漸成為主機廠的護城河之一。作為汽車主機核心組件的存儲晶片，負責保存車輛系統數據及運行狀態，並支撐聯網、智慧化及共享化等應用場景。為此，這條Flash儲存晶片生產線需要一套穩定的工業級容錯系統。作為汽車主機廠的核心生產線，對容錯伺服器合作夥伴的選擇極其謹慎。該伺服器必須能夠在發生故障時迅速接管所有數據和應用，確保數據不丟失，並讓關鍵任務得以正常執行。因此，研華的Always-On工業級容錯伺服器解決方案成為工業物聯網生產線的理想選擇。
研華容錯技術守護汽車晶片生產線，確保99.999%的系統運行穩定性
研華的容錯系統基於雙組冗餘硬體配置，通過對虛擬機CPU狀態、記憶體數據和硬碟數據進行雙活同步運行。當主伺服器發生硬體故障時，虛擬機能自動無縫切換至備用伺服器，確保數據不丟失，業務可持續運行。該系統提供高達99.999%的可靠性，保障關鍵數據的安全。
據專案負責人介紹，這條Flash儲存晶片生產線從晶片生產、整合至主機、再到汽車裝配出廠及消費者使用，每顆晶片都需經歷長期的生命周期。因此，車廠需要對晶片的生產過程數據進行詳細記錄，這是晶片出廠前質量管理的必要步驟，也是未來2至3年甚至更長時間內品質追溯的依據。從這個角度來看，該晶片生產線上任何一個關鍵應用的“差之毫釐”，都可能導致未來汽車追溯的“失之千里”。為了滿足車規級數據的完整性，研華的容錯伺服器解決方案在技術精度方面進行了深度優化：秒級切換、完整備份、異地保護。
什麼是容錯技術?
如上文所述，研華容錯伺服器基於對生產線設備的即時監測，為現場構建了一張平行於主伺服器的“保護網”。研華的單台伺服器可控制超過100台設備，在容錯模式下，當故障發生時，容錯引擎立即啟動，備用伺服器能在一秒內接管主伺服器上的所有關鍵應用，確保任務的連續性，對使用者來說幾乎完全感受不到“中斷”。
事實上，該車廠對網路延遲的容忍值要求是不超過30毫秒，而研華容錯伺服器部署後的實際延遲約為20毫秒，大幅超越業內平均水平，完美達成了該生產線極致容錯的期望。
完整備份，一鍵修復
秒級接管的強大能力意味著更少的數據遺失，這對於故障前後數據鏈的完整修復極為有利。汽車晶片生產對數據的連續性要求極高，那麼如何讓備份伺服器在回到主伺服器後達到近乎“無痕修復”的效果呢？研華負責人表示，與傳統的雙機熱備技術相比，研華的容錯方案對各級數據的保護進行了全面升級。例如，傳統的冗餘技術只能保護硬碟中的數據，而研華的解決方案能夠保護內存中的運行數據，這對於恢復某些重要應用的數據連續性至關重要。正是這種對容錯級別精益求精的追求，更好地滿足了汽車晶片生產的合規性要求。
異地部署，分散風險
此外，為了確保“災難備援”系統本身的安全性，研華還考慮到了主伺服器與備用伺服器同時遭遇突發事件的極端情況，例如地震或供電不穩引起的大範圍停電或斷網。針對這種情況，研華的容錯伺服器支持兩台伺服器在一公里範圍內進行異地部署，通過光纖直連的方式進行物理隔離，進一步降低風險，確保災難備援系統的高可用性。
提質-降本-增效，容錯技術為生產線節能增效提供安全數據保護！
在大數據的時代，除了技術能力外，企業最重視的還有綜合成本。所謂綜合成本，指的是從容錯伺服器方案的前期部署成本，到後續的維護過程中所需投入的人力和資源。
在傳統的雙機熱備援方案中，企業需要在主、備兩台伺服器上分別安裝保護軟體和作業系統，因此傳統集群方式還需要額外支付一份軟體授權的年費。而研華的方案通過底層虛擬化技術將主伺服器和備用伺服器相連，並支持多種作業系統（Windows/Linux）的部署，因此只需一套研華容錯軟體和作業系統授權。從長期來看，研華的容錯方案能夠幫助客戶降低技術成本軟體授權成本也減少近一半；深究來看，因多作業系統耦合或切換而引發的一系列軟體bug和設備故障也得以避免。
另一項成本與運維有關。該車廠對伺服器運維的回應速度要求極高，否則一旦備用伺服器不在線，且主伺服器同時發生故障，整個容錯系統就等於功虧一簣。針對這一需求，研華採取了三重保障措施，從方案設計中的底層虛擬防護，到容錯技術反饋與工程師到場故障排除，確保容錯伺服器的高品質運作。強大的在地化服務團隊迅速響應客戶需求，打造出符合“車規級”標準的運行速度。
結語
目前，研華與該新能源車廠的容錯伺服器項目已經交付兩期，在投入使用的一年內，顯著縮短了故障停機時間，提升了晶片生產全流程的數據品質，並有效降低了軟體及運維成本，為車廠的提質增效提供了堅實保障。未來，雙方將繼續擴大合作，探索更多新能源汽車行業的安全生產議題，推動產業發展。
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