CN111726329A - 一种加油站系统云化管理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加油站系统云化管理的方法，其中，先搭建私有云平台，在所述云平台内部署后台管理服务器(BOS)虚拟机和油品服务器(FUEL)虚拟机，并对加油站以及云平台之间建设HTTP隧道，实现数据传输。本发明所述方法在保证现有IP地址不变、不改变现有的应用软件架构、程序以及网络架构的前提下，实现站级设备间互相通讯和数据传输；同时，采用本发明所述方法对加油站系统进行管理后，可以减少运维人员、管理成本降低，BOS和FUEL在云端集中管理，减少站级维护难度，同时，在站级无BOS和FUEL，减少站级机房管理。

Description

一种加油站系统云化管理的方法

技术领域

本发明涉及加油站系统，特别涉及加油站管理系统，具体地，涉及一种加油站系统云化管理的方法。

背景技术

加油站管理系统自上线以来，每年都投入大量的人力物力对整套系统进行运维。

在成本方面，中长期设备更新成本高，每五年更新一下，独立、分散站级服务器耗电成本高，同时，维护成本高(包括人工成本+备件成本)，故障处理成本高(偏远+差旅成本)，并且，设备分散、运行环境差、故障频发，进而影响业务。

在运维方面，各站级加油站分布偏远、运维难度大，设备易损、运维难度大，故障恢复周期长，人员、设备管理难度大、

在管理方面，运维人员数量多、管理难，运行环境差、易损、增加运维难度，同时，问题诊断、排除难度大。

特别是各加油站子系统(简称“加油站”)中BOS(后台管理服务器)、FUEL(油品服务器)服务器的硬件维护，不但工作量大，而且导致管理成本提升，设备故障后，运维人员需要尽快到业务现场，很多问题不能提前定位和及时解决，经常影响加油和结算等业务。

因此，为加速信息化建设、节能降耗、提供管理效率、降本增效，亟需一种加油站云化管理系统。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，利用超融合技术搭建私有云中心，将每个加油站的BOS、FUEL服务器迁移到云端，每个加油站只保留加油机、FCC(前庭控制器)、POS(收银机)等必要的终端，将大部分运维和技术支持工作放在云中心进行，不但可以极大地减少运维人员出现场的频率，还能快速的解决BOS或FUEL系统的软、硬件故障的问题，从而完成本发明。

本发明提供了一种加油站系统云化管理的方法，具体体现在以下方面：

(1)一种加油站系统云化管理的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1、搭建私有云平台；

步骤2、在所述私有云平台内部署后台管理服务器(BOS)虚拟机和油品服务器(FUEL)虚拟机；

步骤3、在加油站和云平台之间建设HTTP隧道，进行通信；

步骤4、为云平台进行网络配置；

步骤5、加油站和云平台之间进行数据传输。

(2)根据上述(1)所述的方法，其中，在步骤2中，采用开源KVM虚拟化技术部署虚拟机。

(3)根据上述(1)或(2)所述的方法，其中，所述HTTP隧道如下建设：在加油站和云平台之间架设HTTP协议的隧道，用于加油站与云平台之间的数据传输。

(4)根据上述(1)至(3)之一所述的方法，其中，在步骤4中，

云平台采用与加油站相同的IP地址；和/或

不同加油站的云平台虚拟机彼此之间不能通信，优选安装部署云防火墙，采用云防火墙配置安全策略。

(5)根据上述(1)至(4)之一所述的方法，其中，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1、加油站对其产生的应用数据进行过滤，并将过滤后的应用数据封装为HTTP数据包，然后利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包传送至云平台；

步骤5-2、云平台接收HTTP数据包后，对其进行解封，并将解封后的应用数据发送至网络；

步骤5-3、云平台在目的网络对应用数据进行过滤，然后将过滤后的应用数据重新封装为HTTP数据包，并利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包反馈给加油站；

步骤5-4、加油站接收HTTP数据包后，对其进行解封，然后发送至数据源网络。

(6)根据上述(1)至(5)之一所述的方法，其中，在步骤5-1和步骤5-3中，均利用规则引擎对应用数据进行过滤，优选地，所述规则引擎利用自定义规则分析数据。

(7)根据上述(6)所述的方法，其中，所述分析数据如下进行：

先通过发送方IP、发送方端口、接收方IP、接收方端口及请求协议设置规则，进行数据预分析；

再通过以下一个或多个数据特征设置规则，进行数据终分析：访问协议、请求端口、操作命令、HTTP头部信息、GET和POST请求。

(8)根据上述(1)至(7)之一所述的方法，其中，在加油站端和云平台内分别安装驱动模块进行HTTP数据包的收集与转发。

(9)根据上述(8)所述的方法，其中，在加驱动模块内采用环形缓冲区进行数据包存储与缓存，利用缓存序列进行时序传输。

(10)根据上述(1)至(9)之一所述的方法，其中，

在步骤5-1中，加油站的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道；和/或

在步骤5-3中，云平台的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道。

附图说明

图1示出本发明所述方法进行云化管理的架构示意图；

图2示出加油站与云平台的数据传送示意图；

图3-1示出HTTP隧道收包过程示意图；

图3-2示出HTTP隧道发包过程示意图；

图4示出驱动模块内数据存储与缓存的示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

本发明提供了一种对加油站系统进行云化管理的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1、搭建私有云平台。

其中，在步骤1中，优选在集团省公司服务器上搭建云平台。

步骤2、在所述私有云平台内部署后台管理服务器(BOS)虚拟机和油品服务器(FUEL)虚拟机。

其中，优选为每个站级加油站部署各自的后台管理服务器(BOS)虚拟子系统和油品服务器(FUEL)虚拟子系统，即将BOS和Fuel系统由加油站的物理机迁移到省公司的云端。

同时，可以拆掉加油站现场的后台管理服务器(BOS)和油品服务器(FUEL)。这样，每个加油站只保留加油机、FCC(前庭控制器)、POS机(收银机)等必要的终端，将大部分运维和技术支持工作放在云平台进行，不但可以极大地减少运维人员出现场的频率，同时，通过虚拟化环境中的克隆、HA、vMontion等技术，还能快速的解决BOS或FUEL系统的软、硬件故障的问题。另一方面，还可以降低站级设备的备件成本，减少加油站的耗电量，提升信息化的整体水平。

根据本发明一种优选的实施方式，采用开源KVM虚拟化技术部署后台管理服务器(BOS)和油品服务器(FUEL)的虚拟机，形成对应的后台管理服务器(BOS)虚拟子系统和油品服务器(FUEL)虚拟子系统。

步骤3、在加油站和云平台之间建设HTTP隧道，进行通信。

根据本发明一种优选的实施方式，所述HTTP隧道如下建设：在加油站和云平台之间架设HTTP协议隧道，用于加油站与云平台之间的数据传输。

其中，如图2所示，HTTP隧道用于传输抓取的加油站数据，在本发明中，采用HTTP隧道是因为HTTP协议在网络设备中容易处理，HTTP协议较灵活，兼容性好，符合现有应用场景传输速率高，允许传输任意类型的数据对象。

步骤4、为云平台进行网络配置。

根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4中，云平台采用与加油站相同的IP地址。

其中，将BOS和FUEL服务器的IP地址平滑迁移到云平台，且保证加油站、云平台以及总部之间能相互通讯，能正常进行加油等业务。

站级设备的通讯方式由于使用了TCP和UDP两种网络协议，要求搭建私有云后，必须保证加油机、FCC、FUEL服务器、BOS服务器、前台POS服务器、DIT代理及其他设备(如刷卡设备、液位仪)之间的UDP广播能够正常通讯及数据传输，不影响加油站管理系统的运行和数据转发。

在进一步优选的实施方式中，不同加油站的云平台彼此之间不能通信，优选安装部署云防火墙，采用云防火墙配置安全策略。

具体地，通过分析虚拟机之间东西向数据包，针对虚拟机非正常业务数据流进行网络隔离，切断云平台中站与站的虚拟机间通信。

这样，可以防止云端不同站级的BOS和FUEL之间的通信。

步骤5、加油站和云平台之间进行数据传输。

根据本发明一种优选的实施方式，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1、加油站收集其产生的应用数据并进行过滤处理，并将过滤后的应用数据封装为HTTP数据包，然后利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包传送至云平台；

步骤5-2、云平台接收HTTP数据包后，对其进行解封，并将解封后的应用数据发送至目的网络；

其中，所述目的网络是指云平台所在网络。在本发明中，采用HTTP隧道技术进行数据传送，可以确保能够对两端的数据包进行实时转发不丢包。

步骤5-3、云平台在目的网络对应用数据进行过滤，然后将过滤后的应用数据重新封装为HTTP数据包，并利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包反馈给加油站；

步骤5-4、加油站接收HTTP数据包后，对其进行解封，然后发送至数据源网络。

其中，所述数据源网络是指加油站所在网络。

在本发明中，通过将加油站数据包封装成为HTTP协议的报文，在数据源网络处(加油站)和目的网络(云平台)中搭建HTTP隧道，通过HTTP隧道技术传输封装的加油站数据，实现加油站数据能通过三层网络进行传输。

根据本发明一种优选的实施方式，在步骤5-1和步骤5-3中，均利用规则引擎对应用数据进行过滤，优选地，所述规则引擎利用自定义规则分析数据。

其中，所述自定义规则可以由用户通过规则编辑界面输入。自定义规则可以是一条或多条关联特定数据特征并且指定相应条件的规则。

在进一步优选的实施方式中，先通过发送方IP、发送方端口、接收方IP、接收方端口及请求协议设置规则，进行数据预分析。

其中，加油站与云平台的网络通信通过IP地址，数据流的发送是通过端口，而需要发送的数据是定向的且特定的数据。因此，利用该设置的规则筛除掉无用的应用数据，例如加油机、其它的网络备的应用数据，而只筛选BOS服务器和FUEL服务器的应用数据。

在更进一步优选的实施方式中，再通过以下一个或多个数据特征设置规则，进行数据终分析：访问协议、请求端口、操作命令、HTTP头部信息、GET和POST请求。

其中，利用上述规则对预分析出的BOS服务器和FUEL服务器的应用数据进一步分析、筛选。其中，访问协议、请求端口、操作命令、HTTP头部信息、GET和POST请求是数据流中的标准分类，对数据流制定规则筛选需要的信息。

其中，自定义规则可以是一条或多条关联特定数据特征并且指定相应条件的规则。

根据本发明一种优选的实施方式，在加油站和云平台内均设置内有驱动模块进行HTTP数据包的收集与转发。

在进一步优选的实施方式中，在驱动模块内采用环形缓冲区进行数据包存储与缓存。

这样，利用缓存序列进行时序传输。

在现有技术中，我们了解的串口收发都是：接收一个数据，触发中断，然后把数据发回来。这种处理方式是没有缓冲的，当数量太大的时候，亦或者当数据接收太快的时候，我们来不及处理已经收到的数据，那么，当再次收到数据的时候，就会将之前还未处理的数据覆盖掉。

在本发明中，采用环形缓存区将接收的数据缓存一下，让处理的速度有些许缓冲，使得处理的速度赶得上接收的速度。

根据本发明一种优选的实施方式，在步骤5-1中，加油站的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道。

在进一步优选的实施方式中，在步骤5-3中，云平台的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明所述方法在保证现有IP地址不变、不改变现有的应用软件架构、程序以及网络架构的前提下，实现站级设备间互相通讯和数据传输；

(2)采用本发明所述方法对加油站系统进行管理后，可以减少运维人员、管理成本降低，BOS和FUEL在云端集中管理，减少站级维护难度，同时，在站级无BOS和FUEL，减少站级机房管理；

(3)多数运维在云端进行，只有非云化设备运维需要去现场；

(4)采用本发明所述方法对加油站系统进行管理可以降低加油站系统整体的耗电量、维护费用等，大大降低了成本。

实施例

采用本发明所述方法为某销售公司200个加油站进行云化管理，具体如下：

步骤1、在省公司服务器上搭建私有云平台：

安装centeros7x64位系统，依次安装如下组件：mysql数据库，利用ceph分布式文件系统搭建分布式存储集群，openstack基本组件包，消息队列服务，权限认证服务，设置用户环境变量，创建权限环境相关服务，配置镜像服务，配置授权服务，配置网络服务，完成私有云平台的搭建。为了方便管理，在安装界面服务，实现图形化管理。

步骤2、在私有云平台部署后台管理服务器(BOS)虚拟机和油品服务器(FUEL)虚拟 机：

步骤2.1、用户通过web连接到到私有云平台中随意一台服务器，打开管理界面；

步骤2.2、编辑虚拟机信息，准备提交一个任务(即提交一个虚拟机创建申请)，如创建1个KVM，带5个磁盘，2个网卡；

步骤2.3、通过API标准(应用程序编程接口)，提交任务详细；

步骤2.4、数据会验证并递交到私有云平台；

步骤2.5、私有云平台中的多台服务器会推举出其中一台服务器作为leader去接收Job(提交的任务)，并分析Job(提交的任务)的内容，同时创建对应的子任务，如1个VM创建子任务，5个磁盘创建任务，2个网卡创建任务；

步骤2.6、分发子任务到私有云平台中，接收到子任务的服务器会产生多个follower(追随者)，并根据子任务内容进行工作，也就是会有多个follower(追随者)在集群里面处理不一样的任务；

步骤2.7、子任务完成后，步骤2.5中作为leader的服务器会统计结果进行汇总，并标记最终任务的完成状态；

步骤2.8、前端管理界面显示创建虚拟机成功。

步骤3、在加油站和云平台内分别安装HTTP协议，形成HTTP隧道；

步骤4、为云平台配置与加油站相同的IP地址；

步骤5、加油站和云平台之间通过HTTP隧道进行数据传送。

步骤5.1、加油站收集产生的应用数据，规则引擎根据自定义规则分析(过滤)应用数据，过滤后封装为HTTP数据包，发送给驱动模块，驱动模块向HTTP隧道驱动发包；

步骤5.2、云平台的驱动模块接收HTTP隧道的HTTP数据包，解封，然后将应用数据发送至目的网络；

步骤5.3、规则引擎根据自定义规则分析(过滤)应用数据，过滤后封装为HTTP数据包，发送给驱动模块；

步骤5.4、加油站的驱动模块接收HTTP数据包，对其解封，发送至数据源网络。

其中，在步骤5.1和步骤5.3中，根据访问协议、请求端口、操作命令、HTTP头部信息、GET和POST请求等多个特征设计自定义规则。

结果分析，运营1年后与云化管理前相比较，实际节约费用情况如表1所示：

表1：

由表1可以看出，采用本发明所述方法进行云化管理后，1年可以节约193万。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加油站系统云化管理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、搭建私有云平台；

步骤2、在所述私有云平台内部署后台管理服务器(BOS)虚拟机和油品服务器(FUEL)虚拟机；

步骤3、在加油站和云平台之间建设HTTP隧道，进行通信；

步骤4、为云平台进行网络配置；

步骤5、加油站和云平台之间进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，采用开源KVM虚拟化技术部署虚拟机。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述HTTP隧道如下建设：在加油站和云平台之间架设HTTP协议的隧道，用于加油站与云平台之间的数据传输。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在步骤4中，

云平台采用与加油站相同的IP地址；和/或

不同加油站的云平台彼此之间不能通信，优选安装部署云防火墙，采用云防火墙配置安全策略。

5.根据权利要求1之4之一所述的方法，其特征在于，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1、加油站对其产生的应用数据进行过滤，并将过滤后的应用数据封装为HTTP数据包，然后利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包传送至云平台；

步骤5-2、云平台接收HTTP数据包后，对其进行解封，并将解封后的应用数据发送至网络；

步骤5-3、云平台在目的网络对应用数据进行过滤，然后将过滤后的应用数据重新封装为HTTP数据包，并利用HTTP隧道将封装的HTTP数据包反馈给加油站；

步骤5-4、加油站接收HTTP数据包后，对其进行解封，然后发送至数据源网络。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在步骤5-1和步骤5-3中，均利用规则引擎对应用数据进行过滤，优选地，所述规则引擎利用自定义规则分析数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分析数据如下进行：

先通过发送方IP、发送方端口、接收方IP、接收方端口及请求协议设置规则，进行数据预分析；

再通过以下一个或多个数据特征设置规则，进行数据终分析：访问协议、请求端口、操作命令、HTTP头部信息、GET和POST请求。

8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，在加油站端和云平台内均设置有驱动模块进行HTTP数据包的收集与转发。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在驱动模块内采用环形缓冲区进行数据包存储与缓存，其中，利用缓存序列进行时序传输。

10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，

在步骤5-1中，加油站的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道；和/或

在步骤5-3中，云平台的驱动模块收集HTTP数据包，并转发至HTTP隧道。

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