Oracle9i Real Application Clustersを核とした
交通管制システムの構築事例

昭和40年代初頭から全国で展開されてきた交通管制は、現在すでに第７次の計画を迎えている。その中で、各県単位でそれぞれシステム整備が進められてきた。時間帯やシーズン、天候などによって大きな変動を生じる交通状況は、まさに「生き物」である。したがって、信号機に設置された車両感知器がキャッチするリアルタイムな車の流れを収集し、的確な指示を下すことによってスムーズな流れを作り出す必要があるのだ。

さらにそのデータを集計し、統計学的な解析を行うことによって、最適な交通施策の策定を支援するデータウェアハウス的な活用も、益々重要になってきた。すなわち交通管制は、交通の流れを制御する「定点」的な位置づけからさらに高度化を進め、現在では「交通の流れの最適化を生み出すための戦略基盤」へと、その役割を進化させているのである。

旧来のシステムにおいても、早い時期から交通情報の収集による各種の管理とともに、さまざまな解析によって、今後の交通予測や施策立案に関わる意思決定支援を行う戦略的なシステムが構築・活用されてきた。

「そのためには、主要幹線道路上に設置された信号機と車両感知器から送られるデータを、24時間×365日休みなく収集する必要があります。しかし旧来のシステムは、処理パワーやキャパシティの面でそろそろ限界が近づいていたことも事実です。そこで『コストと構築期間を圧縮しながら、より高いパフォーマンスを発揮し、将来にわたる拡張性にも優れたシステムへのリプレースを図りたい』というのが、今回の最大要件だったのです」（岩崎氏）

厳しい要件に応えるシステムのあり方を追求

	富士ソフトABC株式会社 オラクル室 室長　福田啓氏

「益々戦略的な役割を増してきた交通管制システムは、いつでも自由にさまざまな分析を図ることができる柔軟な環境を、保証する必要があります。そのためには、リアルタイムな交通量や速度データなど、各路線や交差点ごとの多岐にわたる生データを、長期間にわたって保つ仕組みを、築かなければなりません。また、今後も加速度的に増加する交通量にシンクロした拡張性が図れることも、必須条件となってきます。さらにコストや運用性を考慮しますと、当然そのプラットフォームには、IAサーバを採用するべきである、という結論に達しました。また、テラバイト・オーダの大量データをハンドリングする必要があり、しかも社会要請に応えながら、非常に短期間で構築を進めなければなりません。これらの要件を満たすには、データベースを新たに作り込むよりは、汎用性の高いOracle Databaseを上手く活用することが得策です。そこで、Oracleソリューションの構築や運用に実績のある富士ソフトABCを、パートナーに選んだのです」

刻々と変化する大量の交通データを高頻度で更新し蓄積しながら、安定的に活用するためには、システム的な負荷分散を図る必要もある。そこで国内外の事例を調査・検討した結果、クラスタウェアとして大きな可用性を発揮するOracle9i RACの採用が決定された。

「社会基盤を支える公共システムとしての償却期間の長さや、交通の安全を支える堅牢性、コストパフォーマンスなどを総合的に考慮して、当初からOSにはLinuxを想定しました。また、戦略的なデータの蓄積〜活用や管制業務に求められるレスポンス速度の実現などから、サーバやストレージなどハードウェアに求められる容量を割り出しました。その結果、ストレージは2テラバイトをレイヤー構成にした合計4テラバイトを用意。さらに富士ソフトABCのアドバイスもあり、Oracle9i RACを構成するサーバは3ノード構成にして、負荷分散と信頼性をさらに高めることにしたのです」（久保田氏）

また、DBサーバの選定に関しては、HPがOracle9i RACにおけるベンチマークを公表している唯一のベンダであること、さらにOracleとの高い親和性を実現していることなどが評価され、HP ProLiant DL580を選定。またストレージには、HP StorageWorks MSA1000が選ばれた。

以上のように、交通管制システムの「あるべき姿」を、高いコストパフォーマンスの下で実現する提案と、信号機メーカーとして交通管制業務や周辺システムを熟知し、多くの実績を築いてきた姿勢などが高い評価を基盤に、日本信号のプランが実装に移されたのである。

日本初のLinux＋Oracle9i RAC＋OCFS構成とともに高度な耐障害設計を追求

また、実際の工期は約3ヶ月という厳しいものだったが、その経緯に関して、富士ソフトABCの福田氏は以下のように語っている。「今回の案件は、データ量や求められるパフォーマンス、工期などの面でも、非常に難易度の高いものでした。そこで、導入に先立って日本HPのOracleソリューション・センターで、さまざまな条件下でのベンチマークを実施しました。おかげで、事前に確証を得ることができました。また、今回Linux上にOracle9i RACを構築することになりましたが、データベースをRAWデバイスで管理する上で、Linuxでのパーティション数の制限などの問題が発生しました。そこで、テラバイト・レベルのデータをスムーズにハンドリングしたいというニーズに応えるために、OCFS（Oracle Cluster File System）によってファイルシステムの効率化を図ろう、と考えたのです」

実はLinux＋Oracle9i RAC＋OCFSという組み合わせは、日本では先例がなく、今回が初の試みだった。そこで、Oracleのエンジニアにも参加を仰ぎ、逐次チューニングを図るといった作業が重ねられた。そんな努力が功を奏し、最終的には求めるパフォーマンスを実現することができたのである。

また、実際の構築プロセスは、先ずHP ProLiant DL580×1台のシングル構成を築き、次いで同2台によるRACを構築。さらに最初の1台をここに組み込むことで、3ノードのRAC構成を完成させた。ここでも、ノードを逐次的に増やし、必要に応じて処理能力をフレキシブルに拡大することができるRACのスケールアウトの魅力が実証される形となった。

「システム全体の構成は、Oracle9i RACを構成する３台のHP ProLiant DL580と、データ集計を図る『統計サーバ』、ブラウザ上で管制官へのインターフェースを築く『Webサーバ』、交通管制を巡る周辺システムとの通信を司り、総体としての整合性を保つための『変換サーバ』、そして車の走行路をトレースし、起点〜終点間の経路を推定する役割を果たす『OD（Origination/Destination）サーバ』の合計７台のサーバと、先程も申し上げたRAID構成の４テラバイトのストレージとなっています」（高橋氏）
ちなみに『統計サーバ』には、DBサーバと同様のHP ProLiantDL580を採用。その他３台のサーバにはHP ProLiant DL380 G3が選定された。

	図：交通管制システム概要図 [拡大画像を表示]

さらに成長し続けるシステムとして…

	Oracle9i RACでの3台構成により交通管制システムの中枢を担っているHP ProLiant DL580

「私達は、今後もより良いシステムを構築する為のソリューションの提供に注力していきたいと考えており、その一助として社内に『オラクル室』など専門部隊を設けております。その意味でも今回の案件を通じて、非常に良い経験をさせていただいたと感謝しております。今後さらに日本HPやOracleとの連携を強めながら、日本信号様とともに、システムの成長を支援していきたいと考えています」（福田氏）

「交通管制システムは、重要な社会インフラとして、長期にわたって運用されるものですので、日本HPには今後の拡張性とともに、保守部品の供給やサポート体制の充実をお願いしたいと思います。今後とも、既存資産の継承性や有効活用を図りながら、より費用対効果の高いシステムに鍛え上げていきたいですね」（久保田氏）

「これから情報の蓄積が進めば進むほど、各種分析や意思決定支援など、システム本来の成果や貢献度が増してくるはずです。近く、Oracle9i RACを構成するサーバの増設とストレージを増設することを予定していますが、必要に応じて段階的なシステム拡張が図れる点も、本システムのメリットのひとつです。より長期的な視点に立って、富士ソフトABCや日本HPの協力を得ながら、随時チューニングや検証を実行。交通政策や社会・時代のニーズなどと歩調を合わせながら、システムの発展に貢献していきたいと考えています」（岩崎氏）

「本システムは、円滑な都市交通の要を築く極めて戦略的なものです。今回、官公庁や産業界を見渡しても、他に例を見ない先進的な技術や手法を駆使して、交通管制のあるべき姿を築けたことを大変光栄に思います。今後さらに富士ソフトABCとのスクラムを強化し、システムの成長に貢献していきたいと思います。日本HPには、その進捗に則した納入タイミングや、内外の最新情報の提供などをお願いしたいですね」（高橋氏）