CN113194550A - 数据通道的构建方法、服务器及数据集群系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，公开了一种数据通道的构建方法、服务器及数据集群系统，该方法包括：接收移动终端发送的第一连接指令，第一连接指令对应至少两个端设备；根据第一连接指令，向第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；在第一连接指令对应的全部端设备均接收到第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；建立数据传输通道之间的映射关系；接收任一端设备发送的消息数据，根据映射关系，将消息数据转发到对应的数据传输通道。通过建立数据传输通道，并建立端设备与数据传输通道的映射关系，基于数据传输通道进行远程通信，本申请能够进行远程编程，提高编程效率。

Description

数据通道的构建方法、服务器及数据集群系统

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种数据通道的构建方法、服务器及数据集群系统。

背景技术

目前的汽车电脑诊断和编程技术主是对本地的汽车计算机系统进行诊断或计算机软件升级。都是在本地通过编程设备与汽车计算机系统进行交互，得到汽车的故障代码，分析维修方法，或通过网络获取最新版本信息和升级数据，再将新的软件版本固化到汽车计算机系统中，实现对汽车计算机系统的软件版本升级的目的。

目前的汽车编程和诊断技术只能对本地的汽车计算机系统进行诊断和计算机软件升级，因此对本地诊断人员的要求非常高，并且，由于汽车计算机系统故障原因很多，造成给故障的分析和维修带来很高的成本，人员需要花费很多的时间进行编程处理，导致编程效率不高。

申请内容

本申请实施例的一个目的旨在提供一种数据通道的构建方法、服务器及数据集群系统，其能够提高编程效率。

第一方面，本申请实施例提供一种数据通道的构建方法，应用于服务器，所述服务器通信连接移动终端和至少两个端设备，所述方法包括：

接收所述移动终端发送的第一连接指令，所述第一连接指令对应至少两个端设备；

根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；

在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；

建立数据传输通道之间的映射关系；

接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。

在一些实施例中，在构建每一端设备一一对应的数据传输通道之后，所述服务器与每一所述端设备建立第一通信连接。

在一些实施例中，在将所述消息数据转发到对应的数据传输通道之后，所述方法还包括：

接收作为接收端的端设备返回的消息数据，将该消息数据通过所述数据传输通道转发到发送端的端设备，以建立至少两个端设备之间的第二通信连接。

在一些实施例中，所述方法还包括：

预先创建每一端设备对应的群组，所述群组包括至少两个移动终端；

接收所述端设备发送的设备状态信息；

向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

在一些实施例中，每一所述群组对应一个群组标识，所述向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息，包括：

获取所述端设备对应的群组标识，向所述群组标识对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

在一些实施例中，所述服务器与每一所述端设备建立第一通信连接，所述服务器与每一所述移动终端建立第一通信连接。

在一些实施例中，所述服务器包括信令集群，所述信令集群包括至少两个信令服务单元，所述信令服务单元之间通信连接，所述方法还包括：

建立信令集群中的每一信令服务单元与每一端设备的第一通信连接，其中，每一端设备通信连接一个信令服务单元；

所述接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道，包括：

通过所述信令集群接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。

在一些实施例中，当所述信令集群中的任意一个信令服务单元发生连接中断时，切换所述信令集群中的另一个信令服务单元作为发生故障的信令服务单元的备用信令服务单元，以使所述备用信令服务单元通信连接对应的端设备和/或移动终端。

在一些实施例中，所述至少两个端设备包括第一端设备和第二端设备，所述至少两个移动终端包括第一移动终端和第二移动终端，所述信令集群包括第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元，所述方法还包括：

建立第一信令服务单元与第一端设备的第二通信连接，以及，建立第二信令服务单元与第二端设备的第二通信连接；

建立第三信令服务单元与第一移动终端和第二移动终端的第二通信连接；

建立所述第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元之间的第三通信连接；

当所述第一信令服务单元或第二信令服务单元发生连接中断时，所述第一信令服务单元或第二信令服务单元之间互为备用信令服务单元；

当所述第一信令服务单元和第二信令服务单元均发生连接中断时，切换第三信令服务单元作为所述第一信令服务单元和第二信令服务单元的备用信令服务单元。

在一些实施例中，所述方法还包括：

当所述第三信令服务单元发生连接中断时，切换所述第一信令服务单元或第二信令服务单元作为所述第三信令服务单元的备用信令服务单元。

在一些实施例中，所述消息数据包括：公网地址、加密协议、解密协议、服务器信息中的至少一个。

第二方面，本申请实施例提供一种服务器，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的数据通道的构建方法。

第三方面，本申请实施例提供一种数据集群系统，包括：

如第二方面所述的服务器；

移动终端，通信连接所述服务器，用于向所述服务器发送第一连接指令；

至少两个端设备，通信连接所述服务器，用于与所述服务器建立数据传输通道。

第四方面，本申请实施例提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使服务器执行上述的数据通道的构建方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序包含程序指令，在所述程序指令由服务器中的一个或多个处理器执行时，使所述服务器执行上述的数据通道的构建方法。

本申请实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本申请实施例提供的一种数据通道的构建方法，应用于服务器，所述服务器通信连接移动终端和至少两个端设备，所述方法包括：接收所述移动终端发送的第一连接指令，所述第一连接指令对应至少两个端设备；根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；建立数据传输通道之间的映射关系；接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。通过建立数据传输通道，并建立端设备与数据传输通道的映射关系，基于数据传输通道进行远程通信，本申请能够进行远程编程，提高编程效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施例提供的一种数据集群系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种数据通道的构建方法的流程示意图；

图3是本申请实施例提供的一种端对端转发数据通道模型的示意图；

图4是本申请实施例提供的一对多数据广播的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种一对多数据通道模型的示意图；

图6是本申请实施例提供的分布式数据处理的流程图；

图7是本申请实施例提供的一种分布式数据通道的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种信令服务质量的示意图；

图9是本申请实施例提供的一种服务器的硬件结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种端设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本申请所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

对本申请进行详细说明之前，对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

(1)信令，指的是一个系统，它允许程控交换、网络数据库、网络中其它"智能"节点交换下列有关信息:呼叫建立、监控(Supervision)、拆除(Teardown)、分布式应用进程所需的信息(进程之间的询问/响应或用户到用户的数据)、网络管理信息。信令是在无线通信系统中，除了传输用户信息之外，为使全网有秩序地工作，用来保证正常通信所需要的控制信号。信令通常需要在通信网络的不同环节(基站、移动台和移动控制交换中心等)之间传输，各环节进行分析处理并通过交互作用而形成一系列的操作和控制，其作用是保证用户信息的有效且可靠的传输，因此，信令可看作是整个通信网络的控制系统，其性能在很大程度上决定了一个通信网络为用户提供服务的能力和质量。

(2)端设备，指的是终端设备，包括汽车诊断设备，例如：移动终端、个人计算机、平板电脑等电子设备，其中，所述端设备可通信连接汽车，用于进行汽车诊断。

(3)Websocket协议，指的是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信--允许服务器主动发送信息给客户端。WebSocket协议支持(在受控环境中运行不受信任的代码的)客户端与(选择加入该代码的通信的)远程主机之间进行全双工通信。用于此的安全模型是Web浏览器常用的基于原始的安全模式。协议包括一个开放的握手以及随后的TCP层上的消息帧。该技术的目标是为基于浏览器的、需要和服务器进行双向通信的(服务器不能依赖于打开多个HTTP连接(例如，使用XMLHttpRequest或<iframe>和长轮询))应用程序提供一种通信机制。

(4)TCP协议，指的是Transmission Control Protocol传输控制协议TCP，是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的运输层(Transport layer)通信协议，TCP协议采用面向连接的传输，通过端到端的通信，具有高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；并且，通过全双工方式传输；以及，采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；以及，具有紧急数据传输功能。

(5)P2P协议，指的是点对点传输协议(Peer to Peer)，P2P协议是把一个大的文件，按照固定大小进行分片，比如2M一个分片，通过种子中的索引记录每个分片的信息，每个节点互相之间问询，交换已经下载的分片，最后将所有分片组装成原始文件。Peer-to-peer是一类允许一组用户互相连接并直接从用户硬盘上获取文件的网络，P2P网络是一个运行于个人电脑上的应用，通过网络在用户间分享文件，其通过连接个人电脑分享文件而不是通过中央服务器。P2P是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)，这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其它对等节点(peer)直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者(server)，又是资源、服务和内容的获取者(client)。

(6)Nagle算法，指的是将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包，封包之后再进行发送。Nagle算法在任意时刻，最多只能有一个未被确认的小段，“小段”指的是小于MSS尺寸的数据块，“未被确认”，是指一个数据块发送出去后，没有收到对方发送的ACK确认该数据已收到。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种数据集群系统的结构示意图；

如图1所示，该数据集群系统100，包括：服务器110、至少两个端设备120以及移动终端130，其中，所述端设备120以及所述移动终端130均通信连接所述服务器110。

在本申请实施例中，所述服务器110包括信令集群，所述信令集群包括至少两个信令服务单元，所述信令服务单元之间通信连接，例如：所述信令集群包括第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元，每一信令服务单元均用于提供信令服务，所述信令服务单元之间通过TCP协议进行TCP连接。

需要说明的是，在本申请的实施例中，服务器可以包括文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、信令服务器等服务器，优选地，所述服务器采用信令服务器，其中，本申请实施例的数据通道的创建方法是基于服务器的一个或多个处理器实现的。

下面以服务器为信令服务器，端设备为汽车诊断设备为例对本申请进行详细阐述：

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种数据通道的构建方法的流程示意图；

其中，该数据通道的构建方法，应用于如上所述的数据集群系统，具体的，该数据通道的构建方法的执行主体为所述数据集群系统的服务器的至少一个处理器。

如图2所示，该数据通道的构建方法，包括：

步骤S201：接收所述移动终端发送的第一连接指令，所述第一连接指令对应至少两个端设备；

具体的，所述移动终端安装有应用程序，用户通过所述应用程序生成第一连接指令，其中，应用程序通过http协议下发第一连接指令，其中，所述第一连接指令对应至少两个端设备，用于使得至少两个端设备建立通信连接。可以理解的是，所述第一连接指令包含至少两个端设备的设备标识信息，所述设备标识信息包括MAC地址。

步骤S202：根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；

具体的，服务器接收所述第一连接指令，根据所述第一连接指令包含的设备标识信息，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令，以使所述第一连接指令对应的每一端设备接收所述第二连接指令。

步骤S203：在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；

具体的，在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道，可以理解的是，所述数据传输通道用于服务器与该端设备的专用通信，每一端设备一一对应一个数据传输通道。

在本申请实施例中，在构建每一端设备一一对应的数据传输通道之后，所述服务器与每一所述端设备建立第一通信连接。其中，所述第一通信连接包括Websocket连接或TCP连接，具体的，所述Websocket连接通过Websocket协议实现，所述TCP连接通过TCP协议实现。

步骤S204：建立数据传输通道之间的映射关系；

具体的，所述第一连接指令还包括设备匹配信息，所述设备匹配信息用于确定至少两个端设备中的每一端设备通信与其他端设备的匹配关系，例如：A端设备与B端设备进行通信的匹配关系。其中，每一端设备对应的唯一的数据传输通道，根据所述设备匹配信息，确定所述映射关系，其中，所述映射关系用于确定每一数据传输通道与其他数据传输通道的对应关系，所述映射关系可以通过映射关系表、对应表等方式存储，所述其他数据传输通道指的是与当前数据传输通道不同的数据传输通道，例如：所述设备匹配信息包括A端设备与B端设备的匹配关系，而A端设备对应第一数据传输通道，B端设备对应第二数据传输通道，则根据所述设备匹配信息，确定第一数据传输通道与第二数据传输通道对应，此时确定第一数据传输通道与第二数据传输通道的映射关系，即所述映射关系表中存储的第一数据传输通道对应的其他数据传输通道为第二数据传输通道。

步骤S205：接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道；

具体的，服务器接收任一端设备发送的消息数据，其中，每一端设备对应的唯一的数据传输通道，根据所述映射关系，将作为发送端的端设备所发送的消息数据，转发到对应的接收端的端设备的数据传输通道。

在本申请实施例中，在将所述消息数据转发到对应的数据传输通道之后，所述方法还包括：

接收作为接收端的端设备返回的消息数据，将该消息数据通过所述数据传输通道转发到发送端的端设备，以建立至少两个端设备之间的第二通信连接。在本申请实施例中，所述第二通信连接包括P2P连接，所述P2P连接通过P2P协议实现。

请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种端对端转发数据通道模型的示意图；

如图3所示，用户为专家，移动终端的应用程序为专家应用程序(专家APP)，专家应用程序(专家APP)通过http请求下发指令，即下发第一连接指令，服务器通过业务服务接收所述第一连接指令，具体的，所述服务器包括业务服务单元，用于接收移动终端下发的第一连接指令，其中，所述第一连接指令对应至少两个端设备；

在业务服务接收到第一连接指令之后，根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令，例如：至少两个所述端设备包括技师端设备和专家端设备，所述第二连接指令为连接P2P指令，业务服务向技师端设备和专家端设备发送连接P2P指令，使得所述技师端设备和专家端设备分别与信令服务建立第一通信连接，例如：Websocket连接(ws连接)或TCP连接。

在所述技师端设备和专家端设备分别与信令服务建立第一通信连接之后，所述技师端设备和专家端设备交换建立P2P连接所需的信息，具体的，所述服务器的信令服务接收任一端设备发送的消息数据，根据至少两个端设备之间的数据传输通道的映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道，以使至少两个端设备之间交换所述消息数据。

在至少两个端设备之间交换所述消息数据之后，至少两个端设备之间建立第二通信连接，例如：所述第二通信连接为P2P连接，在至少两个端设备建立第二通信连接之后，专家端设备可以进行编程，并将编程数据通过p2p连接传输给技师端设备，由技师端设备进行车辆连接。可以理解的是，在编程过程中，专家端设备和技师端设备均连接信令服务，并将设备信息(电压、时延、连接状态等)通过信令服务上报给专家移动终端的应用程序(专家APP)和技术移动终端的应用程序(技师app)，以实现实时编程。

在本申请实施例中，通过建立数据传输通道，并建立端设备与数据传输通道的映射关系，基于数据传输通道进行远程通信，本申请能够进行远程编程，提高编程效率。

请再参阅图4，图4是本申请实施例提供的一对多数据广播的流程图；

如图4所示，该一对多数据广播的流程，包括：

步骤S401：预先创建每一端设备对应的群组，所述群组包括至少两个移动终端；

具体的，为每一端设备匹配一个群组，每一群组包括至少两个移动终端，相当于为每一端设备匹配至少两个移动终端，例如：专家端设备匹配第一移动终端和第二移动终端，其中，每一移动终端均安装有应用程序。

步骤S402：接收所述端设备发送的设备状态信息；

具体的，端设备的设备状态信息需要上报给指定的移动终端，例如：专家移动终端和技师移动终端，具体的，端设备的设备状态信息需要上报给指定的移动终端的应用程序，例如：专家应用程序(专家APP)和/或技师应用程序(技师APP)。由于端设备与应用程序APP不能直接建立连接，因此，需要一个实时高可靠的数据通道作为中转服务。

步骤S403：向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息；

具体的，由服务器接收所述端设备发送的设备状态信息，并向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

请再参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种一对多数据通道模型的示意图；

如图5所示，一对多数据通道模型为广播消息模式，其中，端设备与专家应用程序和技师应用程序均与服务器建立第一通信连接，例如：端设备、专家APP以及技师APP均与服务器的信令服务单元建立Websocket连接，因此，专家APP以及技师APP均可以监听到端设备的实时状态。

具体的，每一所述群组对应一个群组标识，所述向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息，包括：

获取所述端设备对应的群组标识，向所述群组标识对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

例如：每一所述群组为一个room，每一个room包括至少两个room成员，信令服务维护每一群组，每一群组对应一个群组标识，比如每一个room对应一个roomID，专家APP以及技师APP均与服务器的信令服务单元建立Websocket连接，端设备发送设备状态信息，服务器通过roomID找到room成员，然后在room中广播所述设备状态信息，相当于把设备状态信息广播发送给room中的每一个room成员，即移动终端的应用程序，例如：专家APP和/或技师APP。

在本申请实施例中，服务器的信令服务基于Netty构建，其构建过程包括：

步骤(1)：建立连接，使用ServerBootstrap构建一个WebSocket连接，通过EventLoopGroup事件循环建立通道；

其中，ServerBootstrap负责初始化Netty容器，初始化内容包括线程调度模块，通道类型(channel类型)，childHandler业务处理器以及其他许多option属性,并绑定端口，监听socket请求；其中，EventLoopGroup是Netty的线程调度模块。一般设置一个bossGroup和一个workerGroup，在Netty容器初始化的时候设置。bossGroup负责socket连接管理，workerGroup负责socket传递的message管理。

步骤(2)：初始化连接，使用ChannelInitializer，构建传输通道，用于管理控制器；

其中，ChannelInitializer负责初始化传输通道。

步骤(3)：业务控制器，使用ChannelHandler构建业务控制器，处理握手，心跳，解码，编码，信息传入，传出等业务；

其中，ChannelHandler负责业务处理。握手，心跳，业务message，断连等。

在本申请实施例中，通过提供一种一对多中转数据通道模型，通过信令服务向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播端设备发送的设备状态信息，本申请能够实现设备状态信息的实时监听，有利于远程编程，提高编程效率。

请再参阅图6，图6是本申请实施例提供的分布式数据处理的流程图；

其中，所述服务器包括信令集群，所述信令集群包括至少两个信令服务单元，所述信令服务单元之间通信连接，具体的，所述信令服务单元之间进行第三通信连接，所述第三通信连接包括Websocket连接或TCP连接。

如图6所示，分布式数据处理的流程，包括：

步骤S601：建立信令集群中的每一信令服务单元与每一端设备的第一通信连接，其中，每一端设备通信连接一个信令服务单元；

具体的，每一端设备通信连接有且仅有一个信令服务单元，端设备和信令服务单元之间进行第二通信连接，其中，所述第一通信连接包括Websocket连接或TCP连接。优选的，所述第一通信连接为Websocket连接。

步骤S602：通过所述信令集群接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。

具体的，通过信令集群接收任一端设备发送的消息数据，根据数据传输通道之间的映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道，以使数据传输通道对应的端设备接收到所述消息数据。

在本申请实施例中，当所述信令集群中的任意一个信令服务单元发生连接中断时，切换所述信令集群中的另一个信令服务单元作为发生故障的信令服务单元的备用信令服务单元，以使所述备用信令服务单元通信连接对应的端设备和/或移动终端。

具体的，所述至少两个端设备包括第一端设备和第二端设备，所述至少两个移动终端包括第一移动终端和第二移动终端，所述信令集群包括第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元，所述方法还包括：

建立第一信令服务单元与第一端设备的第二通信连接，以及，建立第二信令服务单元与第二端设备的第二通信连接；

建立第三信令服务单元与第一移动终端和第二移动终端的第二通信连接；

建立所述第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元之间的第三通信连接；

当所述第一信令服务单元或第二信令服务单元发生连接中断时，所述第一信令服务单元或第二信令服务单元之间互为备用信令服务单元；

当所述第一信令服务单元和第二信令服务单元均发生连接中断时，切换第三信令服务单元作为所述第一信令服务单元和第二信令服务单元的备用信令服务单元。

在本申请实施例中，所述方法还包括：

当所述第三信令服务单元发生连接中断时，切换所述第一信令服务单元或第二信令服务单元作为所述第三信令服务单元的备用信令服务单元。

请再参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种分布式数据通道的示意图；

如图7所示，技师端设备和信令服务2通过WebSocket连接，技师端设备和专家端设备通过P2P连接，技师APP和专家APP与信令服务3通过WebSocket连接，信令服务1、信令服务2和信令服务3之间通过TCP连接。

其中，端设备或移动终端的应用程序与信令服务之间采用WebSocket连接保持通信，信令服务单元与信令服务单元之间采用TCP连接保持通信。多个信令服务单元之间的TCP连接通过分布式应用程序协调服务来管理，所述分布式应用程序协调服务包括zookeeper服务，当有新的服务实例注册到zookeeper服务上时，zookeeper服务会通知每一个实例与新增的实例建立TCP连接。

可以理解的是，无论是WebSocket连接还是TCP连接，都是通过心跳检测方式来保持连接，当心跳检测到连接断开时，会尝试重连机制，直到多次重连超时未连接则结束。

在本申请实施例中，通过构建一个分布式的信令集群来做数据中转。其中，分布式信令集群带来的好处有：保证了信令服务的高可用，保证了信令服务的良好性能。当在运行中的信令服务挂掉少量的时候，仍有可用的信令服务在运行，从而保证了信令服务的高可靠性。当有大量设备要连接信令服务做业务的时候，信令集群能减少单个信令服务的压力，保证了信令服务的整体性能，从而保证了消息转发的实时性，有利于远程编程。

请再参阅图8，图8是本申请实施例提供的一种信令服务质量的示意图；

如图8所示，信令服务质量包括第一服务质量(Qos0)、第二服务质量(Qos1)以及第三服务质量(Qos2)，其中，每一种服务质量的处理方式不同，具体的：

第一服务质量(Qos0)：最多一次，即发及弃。信令服务接收到中转消息数据时，不做回复，并且中转到目标对象时候，也不关心对方是否收到。此模式下，信令服务中转数据的效率最高，但也有它的缺点，不能保证数据是否丢失或者是否重复。

第二服务质量(Qos1)：最少一次，它保证信息将至少发送一次给目标对象。信令服务接收到消息数据时候，先转发给目标对象，并且接收目标对象的ACK回复，再将转发消息的结果回复给数据来源方。此模式下，信令服务能够保证把每一条的消息转发结果告知给数据消息来源方，因此不会丢失数据。

第三服务质量(Qos2)：在第二服务质量(Qos1)的基础上，它保证了消息的不重复性。信令服务接收到的消息数据头带有消息唯一标识messageId，信令服务需要将消息唯一标识messageId做缓存，每次当信令服务接收到消息数据时，先与缓存对比是否消息重复，再将不重复的消息转发给目标对象，接收目标对象的ACK回复，再将转发消息的结果回复给数据来源方。此模式下，信令服务转发消息数据既保证了消息不丢失，又保证了消息不重复。可以理解的是，由于每次转发消息都要确认消息是否重复，且要接收ACK回复，因此相比第二服务质量(Qos1)而已，其消息数据的中转效率不高。

在本申请实施例中，由于P2P协商过程中的每一条数据消息都很重要，缺少一条都有可能导致协商失败，但重复发送也不会影响协商，所以采用了第二服务质量(Qos1)的信令服务质量。当信令服务应用在设备数据上报中时，设备定时上报数据，且每次上报数据都比较全面，因此偶尔丢失几条数据消息也不会有什么影响，因此采用第一服务质量(Qos0)的信令服务。

在本申请实施例中，由于TCP是面向连接且面向流的协议，用于提供高可靠性服务。因此，发送端为了将多个发往接收端的包，更有效的发到对方，使用了Nagle算法的优化方法，即，将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。从而接收端就可能接收到多个数据包的组合，即TCP粘包，也可能收到某个数据包的部分数据，即TCP拆包。本申请实施例中的信令服务解决粘包与拆包的方式为长度编码，具体的，将消息分为消息头和消息体，消息头中用一个int型数据表示消息体长度。在解析时，先读取内容长度，length值为实际消息体内容占用的字节数，然后必须读取到length值的字节的内容，才认为是一个完整的数据报文。通过对消息进行粘包与拆包，本申请能够保证信息的有效传输，提高编程效率。

在本申请实施例中，通过提供一种数据通道的构建方法，应用于服务器，所述服务器通信连接移动终端和至少两个端设备，所述方法包括：接收所述移动终端发送的第一连接指令，所述第一连接指令对应至少两个端设备；根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；建立数据传输通道之间的映射关系；接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。通过建立数据传输通道，并建立端设备与数据传输通道的映射关系，基于数据传输通道进行远程通信，本申请能够进行远程编程，提高编程效率。

请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种服务器的硬件结构示意图；

其中，所述服务器90包括处理器91以及存储器92。其中，图9中以一个处理器91为例。

处理器91、存储器92可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储器92作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器91通过运行存储在存储器92中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行上述实施例中的数据通道的构建方法的各种功能应用以及数据处理。

存储器92可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器92可选包括相对于处理器91远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器91。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本申请实施例的服务器以多种形式存在，在执行以上描述的数据通道的构建方法的各个步骤时，上述服务器包括但不限于：

(1)塔式服务器

一般的塔式服务器机箱和我们常用的PC机箱差不多，而大型的塔式机箱就要粗大很多，总的来说外形尺寸没有固定标准。

(2)机架式服务器

机架式服务器是由于满足企业的密集部署，形成的以19英寸机架作为标准宽度的服务器类型，高度则从1U到数U。将服务器放置到机架上，并不仅仅有利于日常的维护及管理，也可能避免意想不到的故障。首先，放置服务器不占用过多空间。机架服务器整齐地排放在机架中，不会浪费空间。其次，连接线等也能够整齐地收放到机架里。电源线和LAN线等全都能在机柜中布好线，可以减少堆积在地面上的连接线，从而防止脚踢掉电线等事故的发生。规定的尺寸是服务器的宽(48.26cm＝19英寸)与高(4.445cm的倍数)。由于宽为19英寸，所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。

(3)刀片式服务器

刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。

(4)云服务器

云服务器(Elastic Compute Service,ECS)是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。其管理方式比物理服务器更简单高效，用户无需提前购买硬件，即可迅速创建或释放任意多台云服务器。云服务器的分布式存储用于将大量服务器整合为一台超级计算机，提供大量的数据存储和处理服务。分布式文件系统、分布式数据库允许访问共同存储资源，实现应用数据文件的IO共享。虚拟机可以突破单个物理机的限制，动态的资源调整与分配消除服务器及存储设备的单点故障,实现高可用性。

在本申请实施例中，通过提供一种服务器，所述服务器包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的数据通道的构建方法。通过上述方式，本申请实施例能够进行远程编程，提高编程效率。

请参阅图10，图10是本申请实施例提供的一种端设备的硬件结构示意图；

如图10所示，该端设备100包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器1010、以及电源1011等部件，所述端设备100还包括摄像头。本领域技术人员可以理解，图10中示出的端设备的结构并不构成对端设备的限定，端设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本申请实施例中，端设备包括但不限于电视机、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

处理器1010，用于向服务器发送消息数据，或者，接收服务器下发的P2P指令，并且，还用于与服务器的信令服务通过Websocket协议建立Websocket连接，以及，与其他端设备通过P2P协议建立P2P连接；

应当理解的是，本申请实施例中，射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器1010处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

端设备100通过网络模块102为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元103可以将射频单元101或网络模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与端设备100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元104用于接收音频或视频信号。输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的目标图像进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或网络模块102进行发送。麦克风1042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。

端设备100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在端设备100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别端设备的姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器105还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1010，接收处理器1010发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板1071可覆盖在显示面板1061上，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1010以确定触摸事件的类型，随后处理器1010根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图10中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现端设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现端设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108为外部装置与端设备100连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到端设备100内的一个或多个元件或者可以用于在端设备100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储至少一个功能所需的应用程序1091(比如声音播放功能、图像播放功能等)以及操作系统1092等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器1010是端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行端设备的各种功能和处理数据，从而对端设备进行整体监控。处理器1010可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1010可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1010中。

端设备100还可以包括给各个部件供电的电源1011(比如电池)，优选的，电源1011可以通过电源管理系统与处理器1010逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，端设备100包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

优选的，本申请实施例还提供一种端设备，包括处理器1010，存储器109，存储在存储器109上并可在所述处理器1010上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器1010执行时实现上述数据通道的构建方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被一个或多个处理器执行时实现上述数据通道的构建方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是移动终端，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上结合附图描述的实施例仅用以说明本申请的技术方案，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种数据通道的构建方法，应用于服务器，其特征在于，所述服务器通信连接移动终端和至少两个端设备，所述方法包括：

接收所述移动终端发送的第一连接指令，所述第一连接指令对应至少两个端设备；

根据所述第一连接指令，向所述第一连接指令对应的每一端设备发送第二连接指令；

在所述第一连接指令对应的全部端设备均接收到所述第二连接指令之后，构建每一端设备一一对应的数据传输通道；

建立数据传输通道之间的映射关系；

接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在构建每一端设备一一对应的数据传输通道之后，所述服务器与每一所述端设备建立第一通信连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述消息数据转发到对应的数据传输通道之后，所述方法还包括：

接收作为接收端的端设备返回的消息数据，将该消息数据通过所述数据传输通道转发到发送端的端设备，以建立至少两个端设备之间的第二通信连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先创建每一端设备对应的群组，所述群组包括至少两个移动终端；

接收所述端设备发送的设备状态信息；

向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每一所述群组对应一个群组标识，所述向所述端设备对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息，包括：

获取所述端设备对应的群组标识，向所述群组标识对应的群组中的全部移动终端广播所述设备状态信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述服务器与每一所述端设备建立第一通信连接，所述服务器与每一所述移动终端建立第一通信连接。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器包括信令集群，所述信令集群包括至少两个信令服务单元，所述信令服务单元之间通信连接，所述方法还包括：

建立信令集群中的每一信令服务单元与每一端设备的第一通信连接，其中，每一端设备通信连接一个信令服务单元；

所述接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道，包括：

通过所述信令集群接收任一端设备发送的消息数据，根据所述映射关系，将所述消息数据转发到对应的数据传输通道。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述信令集群中的任意一个信令服务单元发生连接中断时，切换所述信令集群中的另一个信令服务单元作为发生故障的信令服务单元的备用信令服务单元，以使所述备用信令服务单元通信连接对应的端设备和/或移动终端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少两个端设备包括第一端设备和第二端设备，所述至少两个移动终端包括第一移动终端和第二移动终端，所述信令集群包括第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元，所述方法还包括：

建立第一信令服务单元与第一端设备的第二通信连接，以及，建立第二信令服务单元与第二端设备的第二通信连接；

建立第三信令服务单元与第一移动终端和第二移动终端的第二通信连接；

建立所述第一信令服务单元、第二信令服务单元和第三信令服务单元之间的第三通信连接；

当所述第一信令服务单元或第二信令服务单元发生连接中断时，所述第一信令服务单元或第二信令服务单元之间互为备用信令服务单元；

当所述第一信令服务单元和第二信令服务单元均发生连接中断时，切换第三信令服务单元作为所述第一信令服务单元和第二信令服务单元的备用信令服务单元。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第三信令服务单元发生连接中断时，切换所述第一信令服务单元或第二信令服务单元作为所述第三信令服务单元的备用信令服务单元。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述消息数据包括：公网地址、加密协议、解密协议、服务器信息中的至少一个。

12.一种服务器，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-10任一项所述的数据通道的构建方法。

13.一种数据集群系统，其特征在于，包括：

如权利要求12所述的服务器；

移动终端，通信连接所述服务器，用于向所述服务器发送第一连接指令；

至少两个端设备，通信连接所述服务器，用于与所述服务器建立数据传输通道。

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