CN109450936A - 一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法及装置，其中的方法包括：首先接收至少两个终端设备发送的报文消息；然后根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；再基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据。本发明实现提高解析的效率与可靠性的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，具体涉及一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法及装置。
背景技术
随着物联网的应用的发展，作为物联网的分支，车联网也得到了进一步的发展。车联网作为物联网在交通领域的应用，将成为未来智能交通系统的重要组成部分。
现有技术中，在车联网应用领域，通常的协议适配方法是通过程序启用一个TCP或UDP监听，当从网络接口接收到终端设备上传的报文后集中进行协议解析，然后进行后续处理。
本发明申请人在实施本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下技术问题：
由于现有方法中是接收到各个报文后，集中进行协议解析，也就是说协议解析模块是单点运行，当模块出现问题宕机时，设备上传的原始报文无法保存到数据库中，从而容易导致终端设备数据的丢失的情况。
由此可知，现有技术中存在终端设备数据容易丢失的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法及装置，用以解决或者至少解决现有技术中存在的终端设备数据容易丢失的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法，包括：
步骤S1：接收至少两个终端设备发送的报文消息；
步骤S2：根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；
步骤S3：基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
在一种实施方式中，步骤S1具体包括：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
在一种实施方式中，步骤S2具体包括：
步骤S2.1：从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
步骤S2.2：根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配装置，包括：
接收模块，用于接收至少两个终端设备发送的报文消息；
确定模块，用于根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；
解析模块，用于基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
在一种实施方式中，接收模块具体用于：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
在一种实施方式中，确定模块具体用于：
从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
在一种实施方式中，所述装置还包括消息传输保障模块，用于：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
基于同样的发明构思，本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被执行时实现第一方面所述的方法。
基于同样的发明构思，本发明第四方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该程序被执行时实现第一方面所述的方法。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明提供的方法，首先接收至少两个终端设备发送的报文消息，然后根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；再基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据。
相对于现有技术中，接收报文消息后，采用集中的方式单点对解析协议进行解析的方式而言，一方面，本发明的方法采用了Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，通过部署至少两个协议解析节点，不同的协议解析节点可以多点运行，从而保证了解析的效率。另一方面，本发明通过记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置，这样即使协议解析节点出现宕机情况，当它再次启动时会继续从这个位置开始消费后面的数据，这样就可以保证终端设备上传的每一份报文数据均会被进行解析，并交由后续模块进行进一步处理。也就是说不同的协议解析节点之间互不影响，且协议解析节点出现故障后，重启仍可继续执行解析，保证了解析的可靠性和稳定性，可以对异构的通信协议进行适配。解决了现有技术中存在终端设备数据容易丢失的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法的流程图；
图2为基于Kafka的消息发送流程示意图；
图3为解析模块的架构图；
图4为一种实施方式中协议解析的流程图；
图5为本发明实施例中一种基于Kafka的异构通信协议的适配装置的结构框图；
图6为本发明实施例中一种计算机可读存储介质的结构图；
图7为本发明实施例中一种计算机设备的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法及装置，用以改善现有技术中存在的终端设备数据容易丢失的技术问题，并达到提高协议解析的效率和可靠性的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法，请参见图1，该方法包括：
首先执行步骤S1：接收至少两个终端设备发送的报文消息。
具体来说，终端设备为车载终端或者其他终端。终端设备的类型可以多种多样，采用的通信协议可以相同也可以不同，这些终端设备接入车联网平台。
在一种实施方式中，步骤S1具体包括：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
然后执行步骤S2：根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型。
具体来说，报文消息中会携带报文标识、报文数据等。
在一种实施方式中，步骤S2具体包括：
步骤S2.1：从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
步骤S2.2：根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
具体来说，即首先对接收的报文信息进行类别提取，然后确定出报文消息所述的协议类型。
再执行步骤S3：基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
具体来说，可以预先存储协议类型与协议解析规则之间的对应关系，当确定出协议类型后，则可以根据该对应关系，找到与该协议类型对应的协议解析规则，进而对其进行解析。在记录报文消息的位置时，采用的是日志文件。Kafka组件中即使消息被消费，消息仍然不会被立即删除，日志文件将会根据集群中的配置要求，保留预设时间之后删除。举例来说，预设时间根据需要可以设置为7天、5天、2天等。当达到预设时间后，对应的文件会被清除。
协议解析节点可多点部署，易于扩展，并且运用Kafka作为数据源，可以解除解析模块与实际数据源间的耦合，实现按需扩展规模。相同数据可以由多个协议节点按照不同的业务模式各自解析，而没有相互的干扰；Kafka既可以作为数据源，也可以作为数据输出的存储方，可以实现复杂协议的串联解析。
本实施方式中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析。通过Kafka可以处理消费者规模的网站中的所有动作流数据。通过Kafka组件技术可以使得各个协议解析节点多点运行，即分布式运行，从而可以并行实时地处理消息。
请参见图2，为基于Kafka的消息发送流程示意图。Producer即生产者，负责发布消息到Kafka集群，Consumer表示消息消费者，向Kafka集群读取消息的客户端。MyTopic表示消息的类别，每条发布到Kafka集群的消息都有一个类别。Partition是物理上的概念，表示分区，每个Topic包含一个或多个Partition。
具体的实施过程中，可由多个相同或不同的协议解析节点组成集群，也可由多级串联的不同的模块(每层级均可是多点集群)组成级联解析的集群。分布式的Kafka对于访问者而言，所有的点以注册的方式工作，如果某个点失效，其对应的注册会同步移除。访问者在调用时，将使用Kafka的注册信息获取健康的节点，以保证获取有效的服务。作为优先，Kafka的每个节点间有数据同步的机制，这样可以保证某个Kafka节点失效的同时导致其处理的数据失效，因而不会发生数据异常。
本发明采用Kafka组件技术对异构的通信协议进行解析，一方面，通过部署至少两个协议解析节点，不同的协议解析节点可以多点运行，从而保证了解析的效率。另一方面，本发明通过记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置，这样即使协议解析节点出现宕机情况，当它再次启动时会继续从这个位置开始消费后面的数据，这样就可以保证终端设备上传的每一份报文数据均会被进行解析，并交由后续模块进行进一步处理。也就是说不同的协议解析节点之间互不影响，且协议解析节点出现故障后，重启仍可继续执行解析，保证了解析的可靠性和稳定性，可以对异构的通信协议进行适配。解决了现有技术中存在终端设备数据容易丢失的技术问题。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
具体来说，可以采用at least once的消息发送机制，保障本专利涉及的协议数据在流转时不会丢失，从而进一步保证解析流程的可靠性。
为了更清楚地说明本发明方法的有益效果，请结合图3和图4进行详细介绍，图3中的终端数据即为报文消息，报文Topic副本为报文类型副本。Kafka集群由多个协议解析节点构成。首先接收各个终端设备发送的终端数据，终端数据中包括不同的协议(协议A、B、C)，然后根据接收到的终端数据，提取出报文Topic，接下来对报文Topic对应的协议类型进行解析(此时可以分布式地进行解析)，再采用平台通用格式的数据将其输出。本发明实例提供了一种解决由于车联网平台接入的设备类型多种多样，使用的通信协议也不尽相同，为了保证数据的完整性与系统的健壮性，并简化平台对数据的处理，将不同通信协议的原始报文通过Kafka接入到协议解析模块，然后转化为统一的数据格式供平台消息组件调用的方案。
协议适配流程如图4所示，首先，接收输入的报文消息，并判断报文消息所述的协议类型，然后根据协议类型选择对应的解析规则进行解析，并输出通用格式数据。
基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例一中的基于Kafka的异构通信协议的适配方法对应的装置，详见实施例二。
实施例二
本实施例提供了一种基于Kafka的异构通信协议的适配装置，请参见图5，该装置包括：
接收模块501，用于接收至少两个终端设备发送的报文消息；
确定模块502，用于根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；
解析模块503，用于基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
在一种实施方式中，接收模块501具体用于：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
在一种实施方式中，确定模块502具体用于：
从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
在一种实施方式中，所述装置还包括消息传输保障模块，用于：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一中基于Kafka的异构通信协议的适配方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。
实施例三
基于同一发明构思，本申请还提供了一种计算机可读存储介质600，请参见图6，其上存储有计算机程序611，该程序被执行时实现实施例一中的方法。
由于本发明实施例三所介绍的计算机可读存储介质，为实施本发明实施例一中基于Kafka的异构通信协议的适配方法所采用的计算机可读存储介质，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该计算机可读存储介质的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的计算机可读存储介质都属于本发明所欲保护的范围。
实施例四
基于同一发明构思，本申请还提供了一种计算机设备，请参见图7，包括存储701、处理器702及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序703，处理器702执行上述程序时实现实施例一中的方法。
由于本发明实施例四所介绍的计算机设备，为实施本发明实施例一中基于Kafka的异构通信协议的适配方法所采用的计算机设备，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该计算机设备的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的计算机设备都属于本发明所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于Kafka的异构通信协议的适配方法，其特征在于，包括：
步骤S1：接收至少两个终端设备发送的报文消息；
步骤S2：根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；
步骤S3：基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
步骤S2.1：从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
步骤S2.2：根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
5.一种基于Kafka的异构通信协议的适配装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收至少两个终端设备发送的报文消息；
确定模块，用于根据接收的报文消息，确定报文消息所属的协议类型；
解析模块，用于基于报文消息所属的协议类型选取对应的协议解析规则，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析，并输出预设通用格式的数据，其中，采用Kafka组件技术对不同报文消息的协议进行解析具体包括：部署至少两个协议解析节点，通过不同的协议解析节点的多点运行，对不同报文消息的协议进行解析，记录协议解析节点出现宕机前解析的最后一份报文消息的位置。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，接收模块具体用于：
通过网络接口接收至少两个终端设备发送的报文消息。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，确定模块具体用于：
从接收的报文消息中，提取出报文消息的类别；
根据提取出的类别，确定报文消息所属的协议类型。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括消息传输保障模块，用于：
采用保证消息可达机制进行报文消息的传输。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被执行时实现如权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法。
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