CN107426299A - 实现共享助动车系统服务器tcp长连接和高并发方法 - Google Patents

实现共享助动车系统服务器tcp长连接和高并发方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法，用于共享助动车领域,共享助动车和用户APP 通过移动网络连接到互联网，使用TCP/IP连接到服务器群,其中实现TCP 长连接和高并发的分布式方案：将服务器分为两类,一类负责共享助动车的管理，一类负责APP用户的管理，这两类服务器都通过消息总线（ACTIVEMQ）组成集群；本发明解决了助动车车辆和用户增加时，服务器后台不能处理长连接和消息处理拥塞的情况。

Description

实现共享助动车系统服务器TCP长连接和高并发方法
技术领域
本发明涉及一种计算机技术，尤其涉及一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法。
背景技术
随着共享经济发展,共享车（包括共享电动车、自行车、汽车、电动车等）普及,对共享车辆的管理变得重要。共享助动车主要目的是为用户出行提供便利，用户通过手机预先装好的APP通过注册、认证、扫描开锁等开始用车流程。由于共享助动车特殊性，为随时随地能找到车并能用车，车上装有带GPRS 通讯功能的车控板（ＧＰＲＳ模块能实时连通网络），因为用户和车控板通过ＧＰＲＳ网络ＴＣＰ（Transmission Control Protocol 传输控制协议）长连接到服务器，对服务器的性能和并发提出很高的要求。现有技术较难满足，影响用户体验。
因此，行业迫切需要一种方法，解决服务器的长连接和高并发问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法，其可缓解服务器的长连接和高并发问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法，共享助动车和用户APP 通过移动网络连接到互联网，使用TCP/IP连接到服务器群。
其中实现TCP 长连接和高并发的分布式方案：将服务器分为两类：一类负责共享助动车的管理，一类负责APP用户的管理。这两类服务器都通过消息总线（ACTIVEMQ）组成集群。
具体的，共享助动车和用户APP 可通过GPRS或4G网络连接到Internet网。
共享助动车注册服务器负责负载均衡计算、助动车的认证，认证助动车的合法身份后，通过负载分析，从注册到自身的交互服务器中，选择一个最轻负载的消息交互服务器，然后发送该消息处理服务器的IP和端口给共享助动车控制板。共享助动车控制板通过ＧＰＲＳ模块时使用ＴＣＰ协议与主服务器通信，发送登录消息，登录认证后获得助动车交互服务器的ＩＰ和端口，重新建立助动车交互服务器的连接。助动车交互服务器负责共享助动车的定位、电池电量信息的统计、心跳管理，启动后，向助动车注册服务器发送注册消息报告其侦听的IP地址和端口，并且每个助动车连接到它时，要向注册服务器报告其占用的负载。同理，用户主服务器负责负载均衡计算、用户的认证，认证身份后通过分析负载，从注册到自身的交互服务器群中，选择一个最轻负载的用户交互服务器，然后发送该交互服务器的IP和端口给用户APP。用户APP通过４G网络使用ＴＣＰ协议与注册服务器通信，发送登录消息，登录认证后获得交互服务器的ＩＰ和端口，当扫描用车时，重新建立到用户交互服务器的连接。用户消息处理服务器负责用户用车、锁车、查找车辆的管理，启动后向用户注册服务器发送注册消息报告其侦听的IP地址和端口，并且当用户APP连接到它时，要向用户注册服务器报告其占用的负载。
由于移动网络的信号有强弱，ＧＰＲＳ网络的不稳定性，本发明中，交互服务器实时检测助动车的网络连接状态，发现连接中断要发起负载变化消息。
交互服务器根据配置服务器的CPU性能、网络性能、内存大小动态计算负载情况。
充分利用了ACTIVEMQ消息总线的订阅者/发布者消息功能，使得新加入的交互服务器群能动态加入到集群管理中，便于集群的线性扩展。
交互服务器根据配置服务器的CPU性能，网络性能，内存大小动态计算负载情况。
本发明的有益效果是：提供一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法，共享助动车和用户APP 通过移动网络连接到互联网，使用TCP/IP连接到服务器群；其中实现TCP 长连接和高并发的分布式方案：将服务器分为两类：一类负责共享助动车的管理，一类负责APP用户的管理，这两类服务器都通过消息总线（ACTIVEMQ）组成集群；本发明解决了助动车车辆和用户增加时，服务器后台不能处理长连接和消息处理拥塞的情况。
附图说明
图1为本发明一种实施例的网络拓扑示意图；
图2为本发明一种实施例的消息处理流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参考图1图2所示，一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法，共享助动车和用户APP 通过移动网络连接到互联网，使用TCP/IP连接到服务器群。
具体的，共享助动车和用户APP 可通过GPRS或4G网络连接到Internet网。
实施时，所述服务器群中具体包含四个以上服务器，其中：
至少一个负责处理共享助动车的注册，负载均衡，简称助动车注册服务器；
至少一个负责共享助动车的消息交互管理简称助动车交互服务器；
至少一个负责APP用户的注册管理，服务器负载均衡简称用户注册服务器；
至少一个负责用户的用车，锁车管理简称用户交互服务器;
服务器群中的各个服务器是基于消息总线（ACＴＩＶＥＭＱ）连接在一起。
所述共享助动车和用户APP 通过GPRS或4G网络连接到互联网。
所述共享助动车上集成有主控板，板上集成有ＧＰＲＳ模块，其上具有远程通讯功能，通过配置的ＩＰ和端口可以连接到服务器。
所述用户ＡＰＰ都运行在智能手机上，智能手机默认开通了３Ｇ／４Ｇ或WIFI功能，其开启后，通过配置好的IP和端口连接到服务器。
所述助动车注册服务器负责助动车消息交互服务器的管理，助动车的注册认证，接受助动车交互服务器的注册和连接负载消息。
所述助动车交互服务器负责助动车开锁，位置消息上报的管理，启动时，注册到助动车注册服务器，接受到助动车的连接时，向助动车注册服务器报告负载消息。
所述用户注册服务器负责用户消息交互服务器的管理，用户的注册认证，接受用户交互服务器的注册和连接负载消息;
所述用户交互服务器负责用户开锁，用户骑行过程中的管理，启动时，注册到用户注册服务器，接受到用户的连接时，向注册服务器报告负载消息。
用户消息处理服务器负责用户用车、锁车、查找车辆的管理，启动后向用户注册服务器发送注册消息报告其侦听的IP地址和端口，并且当用户APP连接到它时，要向用户注册服务器报告其占用的负载。
消息总线ActiveMQ是由Apache出品的，一款最流行的，能力强劲的开源消息总线。负责建立网络通信的通道，进行数据的可靠传送。
一种实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法（简称ＴＣＰ长连接和高并发连接实现方法）包括：助动车使用ＧＰＲＳ通讯模块通过ＴＣＰ协议连接到服务器，用户ＡＰＰ使用３Ｇ／４Ｇ（ＷＩＦＩ）通过TCP协议连接到服务器；服务器群中包含四个以上服务器。
参照图2所示，消息处理流程：
１ 助动车注册服务器初始化消息总线上的用于与助动车交互服务器通讯的注册接受队列，发送队列，初始化接受助动车TCP连接的端口，侦听来自助动车的连接。
２ 助动车交互服务器初始化消息总线上的用于与注册服务器通讯的消息接收，发送队列， 初始化消息总线上和用于用户交互服务器消息交互的消息接受和发送队列；初始化接受助动车TCP连接的端口，侦听连接，将侦听连接的端口和IP，能承担的负载情况通过消息队列发送到助动车的注册服务器。
３ 助动车注册服务器收到助动车交互服务器的注册消息后，登记助动车交互处理服务器的IP和端口，负载情况。
4 助动车建立TCP连接到助动车注册服务器，发送登录消息到注册服务器，注册服务器认证通过后，从注册的助动车交互服务器中选择一个负载轻的助动车交互服务器，发送登录应答消息给助动车， 该登录应答中含所选择的服务器的IP和端口。
5 助动车收到该应答消息后，解析出IP和端口，重新建立TCP连接到对应该IP的助动车交互服务器，助动车交互服务器建立连接后，发送负载变化消息到助动车注册服务器，同时该服务器开始登记该助动车的编号，处理和助动车的消息交互。
6 助动车注册服务器收到负载变化消息后，改变保存的该服务器的负载参数。
7 用户注册服务器初始化消息总线上的用于和用户交互服务器的通讯的接受，发送队列，初始化接受用户TCP连接的端口，侦听来自用户APP的连接。
8 用户交互服务器初始化消息总线上的和注册服务器交互的发送，接收队列， 初始化消息总线上用于和 助动车交互服务器消息交互的消息接受和发送队列；初始化接受用户APP连接的端口，侦听连接，将侦听连接的端口和IP，能承担的负载情况通过消息队列发送到用户APP注册服务器。
9 用户注册服务器收到用户交互服务器的注册消息后，登记消息交互处理服务器的IP和端口，负载情况。
10 用户建立TCP连接助动车注册服务器，发送登录消息到注册服务器，注册服务器认证通过后，从注册的助动车交互服务器中选择一个负载轻的服务器，发送登录应答消息给助动车，该登录应答中服务器的IP和端口。
11 用户收到该应答消息后，解析出IP和端口，当用户开始扫描用车时，就建立TCP长连接（直到用车结束，解除连接）到对应该IP的用户交互服务器，服务器建立连接后，发送负载变化消息到用户注册服务器，同时该服务器开始登记该用户的电话号码，处理和用户APP的消息交互。
12 用户注册服务器收到负载变化消息后，改变保存的该服务器的负载参数。
13 用户扫描用车时，用户APP 发送开锁请求到用户交互服务器，开锁请求参数含用户电话号码，助动车编号，用户交互服务器收到后，重新生成一个开锁消息请求通过和助动车交互服务器的发送队列发送消息总线上，该消息参数中含有用户电话号码，助动车编号。
14 助动车交互服务器在接受队列上收到开锁请求消息后，解析出参数中的用户电话号码和助动车编号，看该编号是否已经在服务器所管理的，不是的话，就丢弃该消息，是的话，就重新生成开锁请求，通过和助动车建立的ＧＰＲＳ连接 通道 发送该消息出去 。
15 用户锁车结束用车时，助动车发送锁车消息到助动车交互服务器，锁车消息参数含用户电话号码和助动车编号，助动车交互服务器收到后，重新生成一个锁车消息请求通过和用户交互服务器的发送队列发送消息总线上，该消息参数中含有用户电话号码，助动车编号。
16 用户交互服务器在接受队列上收到锁车请求消息后，解析出参数中的用户电话号码和助动车编号，看该电话号码编号是否已经在服务器登记，不是的话，就丢弃该消息，是的话，就重新生成锁车通知消息， 通过用户建立的ＴＣＰ连接发送该消息出去，用户APP收到后，就提示用户结束用车。用户APP 收到该消息，关闭跟用户交互服务服务器的ＴＣＰ连接。
17 用户交互服务器收到TCP关闭连接后，重新计算负载情况，并向用户注册服务器发送负载消息报告其负载情况。
随着共享单车对交通出行带来的便利，共享助动车势必也会变得普及，本专利提供一种廉价的助动车后台解决方案，大规模增加助动车的情况下，该专利便于服务器的线性扩展，这样方便了的助动车的大规模推广。
由于移动网络的信号有强弱，ＧＰＲＳ网络的不稳定性，本发明中，交互服务器实时检测助动车的网络连接状态，发现连接中断要发起负载变化消息。
交互服务器根据配置服务器的CPU性能、网络性能、内存大小动态计算负载情况。
充分利用了ACTIVEMQ消息总线的订阅者/发布者消息功能，使得新加入的交互服务器群能动态加入到集群管理中，便于集群的线性扩展。
交互服务器根据配置服务器的CPU性能，网络性能，内存大小动态计算负载情况
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，共享助动车和用户APP 通过移动网络连接到互联网，使用TCP/IP连接到服务器群；服务器划分为两类：一类负责共享助动车的管理，一类负责APP用户的管理，这两类服务器都通过消息总线组成集群。
2.如权利要求1所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述服务器群中具体包含四个以上服务器，其中：
至少一个负责处理共享助动车的注册，负载均衡，简称助动车注册服务器；
至少一个负责共享助动车的消息交互管理简称助动车交互服务器；
至少一个负责APP用户的注册管理，服务器负载均衡简称用户注册服务器；
至少一个负责用户的用车，锁车管理简称用户交互服务器；
服务器群中的各个服务器是基于消息总线（ACＴＩＶＥＭＱ）连接在一起。
3.如权利要求1所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述共享助动车和用户APP 通过GPRS或4G网络连接到互联网。
4.如权利要求2所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述共享助动车上集成有主控板，板上集成有ＧＰＲＳ模块，其上具有远程通讯功能，通过配置的ＩＰ和端口可以连接到服务器。
5.如权利要求4所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述用户ＡＰＰ都运行在智能手机上，智能手机默认开通了３Ｇ／４Ｇ或WIFI功能，其开启后，通过配置好的IP和端口连接到服务器。
6.如权利要求5所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述助动车注册服务器负责助动车消息交互服务器的管理，助动车的注册认证，接受助动车交互服务器的注册和连接负载消息。
7.如权利要求6所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述助动车交互服务器负责助动车开锁，位置消息上报的管理，启动时，注册到助动车注册服务器，接受到助动车的连接时，向助动车注册服务器报告负载消息。
8.如权利要求7所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述用户注册服务器负责用户消息交互服务器的管理，用户的注册认证，接受用户交互服务器的注册和连接负载消息。
9.如权利要求8所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，所述用户交互服务器负责用户开锁，用户骑行过程中的管理，启动时，注册到用户注册服务器，接受到用户的连接时，向注册服务器报告负载消息。
10.如权利要求1所述的实现共享助动车系统服务器TCP 长连接和高并发的方法,其特征在于，用户消息处理服务器负责用户用车、锁车、查找车辆的管理，启动后向用户注册服务器发送注册消息报告其侦听的IP地址和端口，并且当用户APP连接到它时，要向用户注册服务器报告其占用的负载。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171201

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