[发明专利]一种把上万台北斗终端接入同一台服务器的算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过提高服务器的高并发性、可伸缩性、准确性和及时性 来达到把上万台北斗终端接入同一台服务器的方法。

背景技术

随着北斗(GPS)定位技术的不断发展，越来越多的此类设备(比如车载导 航、监控设备)被安装在车辆上，由于客户需要随时了解自己车辆的行驶状态 和行驶位置，就需要在每个客户的电脑上安装一个查车客户端，此时，客户端 的接入量和服务端的并发量就成为了检验一个服务器性能的重要指标。

传统的提高服务器性能的方法是：服务器端在每个客户端连入之后，都要 启动一个新的线程和客户端进行通信，这样有多少个客户端，就需要启动多少 个线程，因为这些线程都是出于运行状态，系统必须在所有的线程之间进行切 换，CPU忙于去切换线程，就没有时间去执行线程体，导致性能相对低下，随 着未来业务要求的增长，服务器的并发处理与业务要求的及时性会受到影响， 要解决性能问题还需要相应增加硬件成本；同时当业务量降低后还可能要移除 相应的硬件设备，服务器可维护性和可伸缩性就会相对低下。

发明内容

为了提高服务器性能，解决客户端的接入量和服务端的并发量问题，降低 硬件成本，最终达到把上万台北斗终端接入同一台服务器的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：服务器采用IOCP内核列队为 基础通讯引擎结合线程池、进程池、UDP-QQS技术构成网络集群，在数据库集群 下形成高可用网络处理架构，进行高并发性、稳定性、可伸缩性等数据处理与 分析；采用Windows服务器集群，在硬件或软件组件故障下或在计划维护期间能 不间断提供服务；通过增加多个处理器来扩展服务器，使其具备更高的可管理 性；使用网络负载均衡来进行分布式作业调度，采用集中或分布策略对网络服 务请求进行调配，并在每个服务请求的生命周期里监控各个节点的有效状态。 通过提高服务器的高并发性、可伸缩性、准确性和及时性达到把上万台北斗终 端接入同一台服务器。

本发明的有益效果是：

1、高并发性。支持高并发量处理、多任务处理。单台服务器最高支持同一 时间2万用户同时接入处理。

2、可伸缩性。可根据服务器内存以及CPU数量智能调节工作线程数量以及 处理模式达到最佳状态。支持1+N2+N的网络负载均衡处理环境，轻松扩展服 务器应用架构。

3、准确性。支持实时数据存取和非实时数据存取，有效降低了数据库服务 器的压力，使用独有的数据库批量存取技术每秒最高可写入1万条记录。

4、及时性。通过UDP多播技术每秒支持上千台客户端数据请求。

具体实施方式

1.北斗通讯数据通过回传入通讯服务器，服务器采用IOCP内核列队为基础 通讯引擎结合线程池、进程池、UDP-QQS技术，构成网络集群、可在数据库集群 下形成高可用网络处理架构。服务器架构平台能够进行高并发性、稳定性、可 伸缩性等数据处理与分析。

2.采用Windows服务器集群，服务器群集提供三种群集技术所具有的优点： 服务器群集中的服务和应用在硬件或软件组件故障下或在计划维护期间仍能不 间断地提供服务。

3.通过增加多个处理器(在WindowsServer2003EnterpriseEdition中 最多可达8个，在WindowsServer2003DatacenterEdition中最多可达32 个)和额外内存(在企业版中，随机存取内存[RAM]最多可达8GB，在Windows Server2003DatacenterEdition中最多可达64GB)来扩展服务器。更高 的可管理性。允许管理员如同管理单台计算机那样管理整个群集内的设备和资 源。

4.使用网络负载均衡，网络负载均衡(NetworkLoadBalancing，NLB)。 网络负载平衡是分布式作业调度系统的一种实现。平衡器作为网络请求分配的 控制者，要根据集群节点的当前处理能力，采用集中或分布策略对网络服务请 求进行调配，并且在每个服务请求的生命周期里监控各个节点的有效状态。该 技术作为服务器群集的互补，可面向前端应用和服务(如Internet或 Intranet站点、基于Web的应用、媒体流以及Microsoft终端服务)来支持 高度可用和可伸缩的群集。一般的说，平衡器对请求的调度具备以下的特征： 网络服务请求必须是可管理的，请求的分配对用户是透明的，最好能够提供异 构系统的支持，能够依据集群节点的资源情况进行动态分配和调整。负载平衡 器在集群的各个服务节点中分配工作负载或网络流量。可以静态预先设置或根 据当前的网络状态来决定负载分发到哪个特定的节点，节点在集群内部可以互 相连接，但它们必须与平衡器直接或间接相连。网络平衡器可以认为是网络层 次上的作业调度系统，大多数网络负载平衡器能够在网络的相应层次上实现单 一系统映像，整个集群能够体现为一个单一的IP地址被用户访问，而具体服务 的节点对用户而言是透明的。这里，平衡器可静态或动态配置，用一种或多种 算法决定哪个节点获得下一个网络服务请求。