CN110198325B - 通信方法、装置和系统、网络服务器和存储介质 - Google Patents

通信方法、装置和系统、网络服务器和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开提出一种通信方法、装置和系统、网络服务器和存储介质，涉及信号控制领域。其中的通信方法包括：从分布式部署的网络服务器集群中选举的主网络服务器为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便客户控制端向机场服务器发送控制命令；主网络服务器提供的网络连接服务包括：与客户控制端建立第一连接；与机场服务器建立第二连接；在第二连接上向机场服务器持续发送心跳包，使得机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭第二连接；在检测到第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供网络连接服务。从而，为客户控制端与机场服务器提供更加可靠的网络连接服务。

Description

通信方法、装置和系统、网络服务器和存储介质
技术领域
本公开涉及信号控制领域，特别涉及一种通信方法、装置和系统、网络服务器和存储介质。
背景技术
在客户控制端与机场服务器之间的信号交互过程中，它们通常是建立长连接，基于长连接进行信号的传递。而长连接往往容易受到外界环境的干扰，如网络环境不稳定、网络服务器宕机等。尤其网络环境不稳定是许多工程师最为头疼的问题。如果网络环境不稳定发生在无人机场运营环境下，客户控制端将无法顺利完成飞机的起飞、降落、返航等控制事件，整个业务流程将会受到严重影响。
发明内容
本公开实施例的其中一个目的是，为客户控制端与机场服务器提供可靠的网络连接服务。
根据本公开的一个方面，提出一种通信方法，包括：
从分布式部署的网络服务器集群中选举的主网络服务器为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便所述客户控制端向所述机场服务器发送控制命令；
所述主网络服务器提供的网络连接服务包括：
与所述客户控制端建立第一连接；
与所述机场服务器建立第二连接；
在所述第二连接上向所述机场服务器持续发送心跳包，使得所述机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭所述第二连接；
在检测到所述第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供所述网络连接服务。
在一些实施例中，通过以下方法选举所述主网络服务器：
网络服务器集群中的各个网络服务器连接到分布式应用程序协调服务，抢先注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器选举为主网络服务器，若注册所述临时节点的网络服务器失去连接，所述分布式应用程序协调服务从所述临时节点中删除失去连接的网络服务器。
在一些实施例中，未抢先注册所述临时节点的网络服务器订阅所述临时节点的删除事件，在接收到所述删除事件的通知时，重新注册所述临时节点。
在一些实施例中，所述分布式应用程序协调服务为zookeeper集群，通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，重新选举之前的主网络服务器在预设的一段时间内不参与所述重新选举过程。
在一些实施例中，预设的所述业务规则为：重新与所述机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，所述第一连接为HTTP连接，所述第二连接为TCP连接。
根据本公开的另一个方面，提出一种网络服务器，包括：
应用模块，用于参与网络服务器集群中主网络服务器的选举工作；
网络连接服务模块，用于在主网络服务器工作模式下，为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便所述客户控制端向所述机场服务器发送控制命令；
所述网络连接服务模块包括：
通讯单元，用于与所述客户控制端建立第一连接；与所述机场服务器建立第二连接；在检测到所述第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供所述网络连接服务；
链路检查单元，用于在所述第二连接上向所述机场服务器持续发送心跳包，使得所述机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭所述第二连接。
在一些实施例中，所述应用模块，用于：连接到分布式应用程序协调服务，注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点，其中，抢先注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器选举为主网络服务器，若注册所述临时节点的网络服务器失去连接，所述分布式应用程序协调服务从所述临时节点中删除失去连接的网络服务器。
在一些实施例中，所述应用模块，还用于：在未抢先注册所述临时节点时，订阅所述临时节点的删除事件，在接收到所述删除事件的通知时，重新注册所述临时节点。
在一些实施例中，所述分布式应用程序协调服务为zookeeper集群，通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，应用模块，还用于作为重新选举之前的主网络服务器时，在预设的一段时间内不参与所述重新选举过程。
在一些实施例中，预设的所述业务规则为：重新与所述机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，所述第一连接为HTTP连接，所述第二连接为TCP连接。
根据本公开的另一个方面，提出一种通信系统，包括：多台前述的网络服务器组成的集群和分布式应用程序协调服务，所述分布式应用程序协调服务用来为网络服务器组成的集群提供一致性服务和分布式应用选举功能。
根据本公开的另一个方面，提出一种通信装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行前述的通信方法。
根据本公开的另一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述的通信方法。
通过分布式部署的网络服务器集群为客户控制端与机场服务器提供更加可靠的网络连接服务，能够在由于网络环境或网络服务器等原因造成无法进行网络连接时，自动切换到其他网络服务器或网络重新建立网络连接。
附图说明
下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。根据下面参照附图的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开能够提供更加可靠的网络连接服务的通信系统一些实施例的结构示意图。
图2为本公开主网络服务器提供网络连接服务一些实施例的流程示意图。
图3为本公开网络服务器一些实施例的结构示意图。
图4为本公开通信方法一些实施例的流程示意图。
图5为本公开通信装置的一个实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本公开能够提供更加可靠的网络连接服务的通信系统一些实施例的结构示意图。
如图1所示，本实施例的通信系统包括：分布式部署的多台网络服务器组成的集群(简称网络服务器集群)和分布式应用程序协调服务。分布式应用程序协调服务用来为网络服务器集群提供一致性服务和分布式应用选举功能。从分布式部署的网络服务器集群中选举的主网络服务器为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便客户控制端向机场服务器发送控制命令。客户控制端例如可以是浏览器等操作控制界面，可以对无人机场发送起飞、降落、返航等控制命令。机场服务器可以自动化控制飞机充电、起飞、降落、返航等相关操作。
在一些实施例中，例如可以通过以下方法选举主网络服务器：网络服务器集群中的各个网络服务器连接到分布式应用程序协调服务，抢先注册分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器被选举为主网络服务器。该临时节点用来记录主网络服务器的信息。若注册临时节点的网络服务器失去连接，分布式应用程序协调服务从临时节点中删除该失去连接的网络服务器，即该失去连接的网络服务器失去主网络服务器的资格。
在一些实施例中，未抢先注册临时节点的网络服务器订阅临时节点的删除事件，在接收到删除事件的通知时，可以及时获知临时节点原来记录的网络服务器失去主网络服务器的资格，于是重新注册临时节点，开始争抢注册临时节点，以取得主网络服务器的资格。在一些实施例中，重新选举之前的主网络服务器在预设的一段时间内不参与重新选举过程，以更大的概率保证新选举出来的主网络服务器能够提供可靠的网络连接服务。
在一些实施例中，可以通过投票的方式选举主网络服务器：集群中的每个网络服务器发出一个投票，投票例如可以包括所选举网络服务器的设备标识和事务标识，投票会分发中集群中的其他网络服务器。接收到投票的网络服务器可以先判断投票的有效性，例如是否为本轮投票，然后处理投票，针对每一个投票将别人的投票和自己的投票进行比较，可以优先比较事务标识，将自己的投票变更为事务标识较大的投票，如果事务标识相同，可以比较设备标识，将自己的投票变更为设备标识较大的投票。分布式应用程序协调服务统计投票结果，判断是否有超过一半的网络服务器接收到相同的投票信息，如果有，则该投票所选举的网络服务器为主网络服务器，该主网络服务器的信息可以记录到分布式应用程序协调服务中设定的临时节点，从而该票数过半的网络服务器抢先注册临时节点成为主网络服务器。
在一些实施例中，分布式应用程序协调服务例如可以通过zookeeper集群实现。zookeeper是一个开放源码的分布式应用程序协调服务。通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。一种应用场景为，网络环境不稳定，例如网络抖动，主网络服务器在满足预设的业务规则时，主动与zookeeper集群断开连接，根据前述，失去连接的网络服务器会失去主网络服务器的资格，从而触发主网络服务器的重新选举过程。另一种应用场景为，当前的主网络服务器宕机，因此失去与zookeeper集群的连接，根据前述，失去连接的网络服务器会失去主网络服务器的资格，从而触发主网络服务器的重新选举过程。
图2为本公开主网络服务器提供网络连接服务一些实施例的流程示意图。
如图2所示，主网络服务器提供的网络连接服务包括：步骤210～240。
在步骤210，主网络服务器与客户控制端建立第一连接。
在一些实施例中，第一连接可以为HTTP(Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议)连接。
在步骤220，主网络服务器与机场服务器建立第二连接。
在一些实施例中，第二连接可以为TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)连接。
在步骤230，主网络服务器在第二连接上向机场服务器持续发送心跳包，使得机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭第二连接。
在一些实施例中，主网络服务器可以每隔预设时间，例如5秒，发送一次心跳包，以使得机场服务器及时知道第二连接的连通状态。机场服务器在超过预设时间，例如1分钟，未收到心跳包时，认为第二连接异常，可以关闭第二连接。第二连接异常可能是网络环境不稳定或网络服务器宕机等原因导致的。
在步骤240，主网络服务器在检测到第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供网络连接服务。
在一些实施例中，预设的业务规则为：重新与机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，通过主网络服务器与分布式应用程序协调服务(如zookeeper集群)断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
通过分布式部署的网络服务器集群为客户控制端与机场服务器提供更加可靠的网络连接服务，能够在由于网络环境或网络服务器等原因造成无法进行网络连接时，自动切换到其他网络服务器或网络重新建立网络连接。
图3为本公开网络服务器一些实施例的结构示意图。
如图3所示，网络服务器包括：
应用模块310，用于参与网络服务器集群中主网络服务器的选举工作；
网络连接服务模块320，用于在主网络服务器工作模式下，为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便客户控制端向机场服务器发送控制命令。
网络连接服务模块320包括：
通讯单元321，用于与客户控制端建立第一连接；与机场服务器建立第二连接；在检测到第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供网络连接服务；
链路检查单元322，用于在第二连接上向机场服务器持续发送心跳包，使得机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭第二连接。
在一些实施例中，应用模块310用于：连接到分布式应用程序协调服务，注册分布式应用程序协调服务中设定的临时节点，其中，抢先注册分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器选举为主网络服务器，若注册临时节点的网络服务器失去连接，分布式应用程序协调服务从临时节点中删除失去连接的网络服务器。
在一些实施例中，应用模块310还用于：在未抢先注册临时节点时，订阅临时节点的删除事件，在接收到删除事件的通知时，重新注册临时节点。
在一些实施例中，分布式应用程序协调服务为zookeeper集群，通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
在一些实施例中，应用模块310还用于作为重新选举之前的主网络服务器时，在预设的一段时间内不参与重新选举过程。
在一些实施例中，预设的业务规则为：重新与机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程；
在一些实施例中，第一连接为HTTP连接，第二连接为TCP连接。
该实施例的网络服务器能够在由于网络环境或网络服务器等原因造成无法进行网络连接时，自动切换到其他网络服务器或网络重新建立网络连接。
图4为本公开通信方法一些实施例的流程示意图。
如图4所示，通信方法包括：步骤410～480。
在步骤410，网络服务器启动的时候，连接到zookeeper集群。各个网络服务器的应用模块310选举主网络服务器，zookeeper集群对各个网络服务器的选举进行监听，并最终选举出主网络服务器。选举的具体过程参考前述，这里不再赘述。
在步骤420，主网络服务器的应用模块310调用通讯单元321与客户控制端建立第一连接(如HTTP连接)，并与机场服务器建立第二连接(如TCP连接)。
在一些实施例中，通讯单元321可以利用Netty技术实现，Netty是java开源框架，能够提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。通讯单元321被实现为Netty客户端。
在步骤430，主网络服务器的通讯单元321启动链路检查单元322监听第二连接的连通状态，查看机场服务器是否关闭第二连接。
在步骤440，主网络服务器的通讯单元321每隔预设时间(如5秒钟)向机场服务器发送一次心跳包。
在步骤450，机场服务器在超过预设时间(如1分钟)未收到心跳包时，认为第二连接异常，可以关闭第二连接。若第二连接关闭，可以通知应用模块310。第二连接异常可能是网络环境不稳定或网络服务器宕机等原因导致的。若机场服务器能够持续收到心跳包，认为第二连接是可靠的。
在步骤460，链路检查单元322检测到第二连接关闭时，通知应用模块310，应用模块310重新调用通讯单元321建立第二连接。
如果第二连接成功，可能网络短暂不好，重新启动链路检查单元322(如步骤430)，重新发送心跳包(如步骤440)。
如果第二连接失败，则进行重试，重试次数达到预设值(如12次)时，如果仍未连接成功，可能是网络故障或网络服务器宕机等，通讯单元321断开与zookeeper集群的连接(步骤470)，然后执行步骤480，换用其他网络和其他网络服务器。同时，该主网络服务器还可以记录异常情况的日志信息。
在步骤480，各个网络服务器的应用模块310重新选举主网络服务器，选举结果为非之前的网络服务器，之前的网络服务器一段时间内不可再次参与选举。
再次确立主网络服务器后，可以继续执行例如前述的步骤420～480等操作。
基于系统提供的可靠的网络连接服务，用户通过客户控制端的操作界面，可以向机场服务器发送起飞、降落、返航等控制命令，保证业务流程的顺利进行。
图5为本公开通信装置的一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例的装置500包括：存储器510以及耦接至该存储器510的处理器520，处理器520被配置为基于存储在存储器510中的指令，执行前述任意一个实施例中的通信方法。
其中，存储器510例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
装置500还可以包括输入输出接口530、网络接口540、存储接口550等。这些接口530，540，550以及存储器510和处理器520之间例如可以通过总线560连接。其中，输入输出接口530为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口540为各种联网设备提供连接接口。存储接口550为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任意一个实施例中的通信方法。
本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种通信方法，包括：
从分布式部署的网络服务器集群中选举的主网络服务器为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便所述客户控制端向所述机场服务器发送控制命令；
所述主网络服务器提供的网络连接服务包括：
与所述客户控制端建立第一连接；
与所述机场服务器建立第二连接；
在所述第二连接上向所述机场服务器持续发送心跳包，使得所述机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭所述第二连接；
在检测到所述第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供所述网络连接服务。
2.如权利要求1所述的通信方法，其中，通过以下方法选举所述主网络服务器：
网络服务器集群中的各个网络服务器连接到分布式应用程序协调服务，抢先注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器选举为主网络服务器，若注册所述临时节点的网络服务器失去连接，所述分布式应用程序协调服务从所述临时节点中删除失去连接的网络服务器。
3.如权利要求2所述的通信方法，其中，未抢先注册所述临时节点的网络服务器订阅所述临时节点的删除事件，在接收到所述删除事件的通知时，重新注册所述临时节点。
4.如权利要求2所述的通信方法，其中，所述分布式应用程序协调服务为zookeeper集群，通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
5.如权利要求1所述的通信方法，其中，重新选举之前的主网络服务器在预设的一段时间内不参与所述重新选举过程。
6.如权利要求1所述的通信方法，其中，预设的所述业务规则为：重新与所述机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程。
7.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述第一连接为HTTP连接，所述第二连接为TCP连接。
8.一种网络服务器，包括：
应用模块，用于参与网络服务器集群中主网络服务器的选举工作；
网络连接服务模块，用于在主网络服务器工作模式下，为客户控制端与机场服务器提供网络连接服务，以便所述客户控制端向所述机场服务器发送控制命令；
所述网络连接服务模块包括：
通讯单元，用于与所述客户控制端建立第一连接；与所述机场服务器建立第二连接；在检测到所述第二连接关闭、且满足预设的业务规则时，触发主网络服务器的重新选举过程，以便新选举的主网络服务器继续提供所述网络连接服务；
链路检查单元，用于在所述第二连接上向所述机场服务器持续发送心跳包，使得所述机场服务器在超过预设时间未收到心跳包时关闭所述第二连接。
9.如权利要求8所述的网络服务器，其中，所述应用模块，用于：
连接到分布式应用程序协调服务，注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点，其中，抢先注册所述分布式应用程序协调服务中设定的临时节点的网络服务器选举为主网络服务器，若注册所述临时节点的网络服务器失去连接，所述分布式应用程序协调服务从所述临时节点中删除失去连接的网络服务器。
10.如权利要求9所述的网络服务器，其中，所述应用模块，还用于：在未抢先注册所述临时节点时，订阅所述临时节点的删除事件，在接收到所述删除事件的通知时，重新注册所述临时节点。
11.如权利要求9所述的网络服务器，其中，所述分布式应用程序协调服务为zookeeper集群，通过主网络服务器与zookeeper集群断开连接的方式，触发主网络服务器的重新选举过程。
12.如权利要求8所述的网络服务器，其中，应用模块，还用于作为重新选举之前的主网络服务器时，在预设的一段时间内不参与所述重新选举过程。
13.如权利要求8所述的网络服务器，其中，预设的所述业务规则为：重新与所述机场服务器建立连接的尝试次数达到预设值，触发主网络服务器的重新选举过程；
或者，所述第一连接为HTTP连接，所述第二连接为TCP连接。
14.一种通信系统，包括：多台权利要求8-13任一项所述的网络服务器组成的集群和分布式应用程序协调服务，所述分布式应用程序协调服务用来为网络服务器组成的集群提供一致性服务和分布式应用选举功能。
15.一种通信装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1-7中任一项所述的通信方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的通信方法。
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