CN115118535B - 一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法及系统，属于网吧计费软件系统领域，包括：步骤一，构建两种通信环即一个实际的通信环x和一个虚拟的通信环y；将所述虚拟的通信环y作为领导层；步骤二，每个客户端机器c在运行时候，根据费率，客户端机器c在x通信环的邻居，x通信环对应的y通信环上的领导机，判断性能能否运行算子，如果能则直接运行算子计费，如果不能则询问x通信环邻居问题，直到x通信环中没有客户端机器应答，请求回到自身，并上报y通信环领导机；y通信环执行相同操作，直到y通信环无法处理，则上报服务器处理异常。本发明去掉算子分配管理，弱化服务器功能，实现自主调度的分布式并行计费。

Description

一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法及系统

技术领域

本发明涉及网吧计费软件系统领域，更为具体的，涉及一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法及系统。

背景技术

随着网吧行业的发展，计费系统应用场景越来越复杂，计算规则也来越复杂。至今，演变到CS架构或云计费系统，其中的一个核心技术点，是如何实时计算出上机用户当前消费，以及估算用户当前余额使用时长，并及时提醒用户充值或下机。

现有方案都是在一个网吧的服务器或者云端的中心服务器统一计算费用。其中，基于CS架构或云端的计费系统，每个客户端计算机需要的上网费用，要么在中心统一计算费用，要么在每个网吧还有一个计费服务端，来连接中心服务器，通过网吧的计费服务端来进行计费。基于分布式并行的计费系统，在用户上机时，中心服务器创建算子并拷贝至客户端进行计费。

网吧系统的计费对时效性要求比较高，需要实时计算费用，通常做法是每30秒内，计算一次每个计算机的费用，由于涉及的场景复杂，规则复杂，所有的计费集中到某个服务器上计算，对服务器性能是笔较大的开销。同时网吧行业计算环境复杂，在客户端和服务端断开通讯的时候，客户端往往不知道改计算机还能使用多久，从而出现托管的问题。尽管这些托管问题，各个系统可能有一些技术措施，但是不尽完美，反而可能带来一些负面的开销。

现有分布式的计费系统虽然将计算的性能消耗分散到客户机器，但是服务端依然需要保存每个算子并新增算子调度模块、且调度模块依赖客户端和服务端通信，上报性能消耗、还有将算子释放到网络中去运算，必定会增加网络消耗，可能出现网络突增等波动，这些问题都亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法及系统，去掉算子分配管理，弱化服务器功能，实现自主调度的分布式并行计费等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，包括以下步骤：

步骤一，根据区域将客户端机器构建两种通信环即一个实际的通信环x和一个虚拟的通信环y；所述一个实际的通信环x由同区域同性能客户端机器相互通信连接而成，所述一个虚拟的通信环y由每个区域抽取一部分客户端机器相互通信连接而成；将所述虚拟的通信环y作为领导层；

步骤二，每个客户端机器c在运行时候，根据费率，客户端机器c在x通信环的邻居，x通信环对应的y通信环上的领导机，判断性能能否运行算子，如果能则直接运行算子计费，如果不能则询问x通信环邻居问题，直到x通信环中没有客户端机器应答，请求回到自身，并上报y通信环领导机；y通信环执行相同操作，直到y通信环无法处理，则上报服务器处理异常。

进一步地，所述服务器不分配调度算子，仅用于参数下发和异常处理。

进一步地，在步骤一中，构建虚拟的通信环y，包括子步骤：

服务器获取网吧设置的区域信息，所述网吧设置的区域信息包括区域对应机器台数，并进行排序；

选取区域中位数为基数，进行虚拟通信环划分；对于每个虚拟通信环，包含当前网吧设置的全部费率信息；对于每个实际的区域通信环，拥有同一个费率信息。

进一步地，在步骤二中，包括子步骤：

客户端机器c判断虚拟的通信环y区域有无费率包，如果有费率包，则直接创建算子，如果没有费率包，则请求服务器下发对应区域的费率信息，以使所述虚拟的通信环y拥有网吧全部客户端机器、费率类型样本。

进一步地，在步骤二中，包括子步骤：

定义一个计费单元为一个裸算子，裸算子仅执行计算机进行计费的运算，使计费运算过程不因机器的变更产生变化。

进一步地，在步骤二中，将算子分解为：算子＝费率包+初始参数包+裸算子；其中，费率包：每个机器所属区域有多个费率包，根据上机用户选择不同的费率；初始参数包：包括开始时间、当前时间、用户账户信息、上机方式，支付方式。

进一步地，在步骤二中，包括子步骤：

客户端机器获取到自己的费率包后，产生一个休眠态的裸算子，用户登录客户端机器操作，触发裸算子装载费率包和用户信息，装载信息后的裸算子变成算子并开始计费工作；

当客户端机器和服务器断连后，卸载参数，恢复成休眠态裸算子，客户机关机时，销毁算子。

进一步地，在步骤二中，包括子步骤：

在客户端机器断连超过设定时间后，准备游离，此时首先遍历实际的通信环x，找到可接受游离的客户端机器，将参数信息发送给该客户端机器；遍历一轮后若无可接受客户端机器，再向虚拟的通信环y上机报告。

进一步地，在步骤二中，包括费率包游离的子步骤，在每个客户端机器处于连接状态时候，具备机器的费率包、所在的实际区域环邻居、所在虚拟环的上级和裸算子信息，当有用户上机时候报存用户信息；

第一级同费率包环游离：随机选择一个邻居询问是否接收，接收则直接处理参数，不接收则传递个下一个邻居；

报告给虚拟环上机：虚拟上级对应的客户端和待游离上报的客户端，拥有同样的费率包，首先上级机器判断是否可处理，当无法处理时，向邻居发包，寻找同样费率包机器，当不存在或同费率包机器都无法处理时，再寻找其他费率包。

一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费系统，包括客户端机器、服务器，客户端机器与服务器通信连接，且包括如上任一项所述方法。

本发明的有益效果包括：

本发明解决了优化分布式计费实现问题，以实现技术落地。

本发明解决了计费核心服务器的算力问题，再保持当前整体基础架构不变条件下，去掉算子分配管理，弱化服务器功能，实现自主调度的分布式并行计费系统。

本发明简化并尽可能规避了托管问题。

本发明持续降低计费服务器性能。

本发明服务器不再维护计算库。

现有方法将计费放到客户端，并引入算子，服务端对算子进行分配管，本质上是半分布式的，主要还是中心调度；本发明服务器不再进行算子分配调度，仅进行参数下发和异常处理。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例的基本架构示意图；

图2为虚拟区域示意图；

图3为本发明实施例的裸算子生成步骤流程图；

图4为算子的生命周期示意图；

图5为动态游离示意图；

图6为费率包游离示意图；

图7为报告给虚拟环上机示意图；

图8为游离算子的分布式并行计费系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

本发明实施例至少解决如下技术问题：

①解决优化分布式计费实现问题，以实现技术落地。

②解决计费核心服务器的算力问题，再保持当前整体基础架构不变条件下，弱化服务器功能，实现自主调度的分布式并行计费系统。

③简化并尽可能规避托管问题。

如图1所示，为本发明架构图：服务器只负责参数下发和异常处理，客户机根据网吧区域信息进行虚拟环抽象，虚拟环计算规则如下：

1)、服务器获取网吧设置的区域信息，包括区域对应机器台数，从小到大进行排序，如(区域，台数)(1,10)，(2,12)，(3,40)；

2)、取区域中位数为基数，进行虚拟环划分，如上述样例，则可划分2个虚拟环(虚拟环、{(区域-机器)})划分结果为：(1，{(1-1),(2-1),(3-1),…,(1-19),(2-9),(3-9),…,(2-11),(3-11),…,(3-31)})、(2,{(1-2),(1-4),…,(2-2),…,(3-2),…,(3-40)})

3)、服务器对虚拟环进行管理，对于每个虚拟环，包含当前网吧设置的全部费率信息，每个实际的区域环，拥有同一个费率信息。

在具体实施方式中，每个机器上的算子执行同样的工作，算子输出不同结果取决于装载了不同的费率参数和上机用户，因此可以减少算子游离的体积。如图2所示，本发明重新细化定义了算子的含义。首先定义一个计费单元为一个裸算子：仅执行计算机进行计费的运算，不再具备不同的属性，也不再包括费用计算参数。对于计费运算过程不因机器的变更产生变化。

本发明将算子分解为：算子＝费率包+初始参数包+裸算子。

费率包：每个机器所属区域有多个费率包，根据上机用户选择不同的费率

初始参数包：开始时间、当前时间、用户账户信息、上机方式，支付方式。

裸算子生成步骤如图3所示，包括步骤：服务器获取参数后，根据区域信息构建虚拟环网，客户端机器连接服务器，判断所在虚拟网网区域有无费率包，如果没有则服务器下发对应区域的费率信息，如果有则客户端机器创建一个裸算子单元。

算子的生命周期：如图4所示，客户机获取到自己的费率包后产生一个休眠态的裸算子；用户登录客户机操作，触发裸算子装载费率包和用户信息，装载信息后的裸算子变成算子并开始工作；客户机和服务器断连后，卸载参数，恢复成休眠态裸算子；客户机关机—销毁算子。

动态游离：如图5所示，在客户机断连超过设定时间，例如30s后，准备游离。此时首先在实际区域中遍历区域环，找到可接受游离的客户机，将参数信息发送给机器；遍历一轮后无可接受机器，再向虚拟环上机报告。

费率包游离：每个客户端处理连接状态时候，需要具备上述信息，包括机器的费率包，所在的实际区域环邻居，所在虚拟环的上级，裸算子。当有用户上机时候，还需要报存用户信息

1)第一级同费率包环游离的流程示意图，如图6所示，随机选择一个邻居询问是否接收，接收则直接处理参数，不接收则传递个下一个邻居。

2)报告给虚拟环上机的流程示意图，如图7所示，虚拟上级对应的客户端和待游离上报的客户端，拥有同样的费率包，首先上级机器判断是否可处理，当无法处理时，向邻居发包，首先寻找同样费率包机器，当不存在或同费率包机器都无法处理时，再寻找其他费率包。

对比游离算子的分布式并行计费系统，如图8所示，从图8所示架构可以清晰的看到，服务器的需要实时对计算机性能进行监控和排序，对算子池进行管理和调用。在极端情况下，算子全部在服务器运行，那么将回归中心计费，或者频繁的分配算力。

根据本发明方案，可以进行如下实施过程：

服务器启动时候，根据区域组成虚拟环信息，再客户机登录时候，将费率包和虚拟环上级指派给客户机；

客户端和服务端建立连接时候即创建一个待激活状态的裸算子，用户上机时候触发裸算子装载费率包生成算子，算子正常工作计费。

客户端和服务端断连时候，存再用户信息则进行游离，将用户信息游离给同费率包的邻居区域进行处理，遍历区域无法处理时上报给虚拟环上级。

各客户端仅做两件事，第一：维护自身算子正常工作，第二：是否接收游离。

由上可知，本发明实施例具有如下特点：

1、客户端分布式计算的最小参数单元为裸算子，每个客户端的裸算子完全相同，由不同的费率包触发不同的运算结果。

2、不再存在计算库不一致问题。

3、动态游离和转移的为体积更小的参数信息，算子不再进行游离，且不再需要服务器调度算子分配。

4、客户端在脱离中心的情况下，能自主进行计费。

5、每个客户端独立管理自己，出现问题时候向同级寻求帮助(区域环)，无法处理报给给上级，上级同样先自己处理，无法解决时候向同级寻求帮助(虚拟环)，根据网吧区域划分和机器数分布，合理得出每个虚拟环存在多个同费率包的机器，先向同费率包机器请求，都无法处理时，向其他费率包机器寻求帮助。最终无法处理时，上报异常由服务器处理。

网吧区域划分天然存在性能隔离，虚拟环第一保证了整个环拥有整体的费率信息，当出现费率无法下发时候，本地可正常处理，第二也大概率保证了一个环拥有性能不同的机器，一般能够承载同环客户端的游离。

实施例1

一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，包括以下步骤：

步骤一，根据区域将客户端机器构建两种通信环即一个实际的通信环x和一个虚拟的通信环y；所述一个实际的通信环x由同区域同性能客户端机器相互通信连接而成，所述一个虚拟的通信环y由每个区域抽取一部分客户端机器相互通信连接而成；将所述虚拟的通信环y作为领导层；

步骤二，每个客户端机器c在运行时候，根据费率，客户端机器c在x通信环的邻居，x通信环对应的y通信环上的领导机，判断性能能否运行算子，如果能则直接运行算子计费，如果不能则询问x通信环邻居问题，直到x通信环中没有客户端机器应答，请求回到自身，并上报y通信环领导机；y通信环执行相同操作，直到y通信环无法处理，则上报服务器处理异常。

实施例2

在实施例1的基础上，所述服务器不分配调度算子，仅用于参数下发和异常处理。

实施例3

在实施例1的基础上，在步骤一中，构建虚拟的通信环y，包括子步骤：

服务器获取网吧设置的区域信息，所述网吧设置的区域信息包括区域对应机器台数，并进行排序；

选取区域中位数为基数，进行虚拟通信环划分；对于每个虚拟通信环，包含当前网吧设置的全部费率信息；对于每个实际的区域通信环，拥有同一个费率信息。

实施例4

在实施例1的基础上，在步骤二中，包括子步骤：

客户端机器c判断虚拟的通信环y区域有无费率包，如果有费率包，则直接创建算子，如果没有费率包，则请求服务器下发对应区域的费率信息，以使所述虚拟的通信环y拥有网吧全部客户端机器、费率类型样本。

实施例5

在实施例1的基础上，在步骤二中，包括子步骤：

定义一个计费单元为一个裸算子，裸算子仅执行计算机进行计费的运算，使计费运算过程不因机器的变更产生变化。

实施例6

在实施例1的基础上，在步骤二中，将算子分解为：算子＝费率包+初始参数包+裸算子；其中，费率包：每个机器所属区域有多个费率包，根据上机用户选择不同的费率；初始参数包：包括开始时间、当前时间、用户账户信息、上机方式，支付方式。

实施例7

在实施例5的基础上，在步骤二中，包括子步骤：

客户端机器获取到自己的费率包后，产生一个休眠态的裸算子，用户登录客户端机器操作，触发裸算子装载费率包和用户信息，装载信息后的裸算子变成算子并开始计费工作；

当客户端机器和服务器断连后，卸载参数，恢复成休眠态裸算子，客户机关机时，销毁算子。

实施例8

在实施例1的基础上，在步骤二中，包括子步骤：

在客户端机器断连超过设定时间后，准备游离，此时首先遍历实际的通信环x，找到可接受游离的客户端机器，将参数信息发送给该客户端机器；遍历一轮后若无可接受客户端机器，再向虚拟的通信环y上机报告。

实施例9

在实施例1的基础上，在步骤二中，包括费率包游离的子步骤，在每个客户端机器处于连接状态时候，具备机器的费率包、所在的实际区域环邻居、所在虚拟环的上级和裸算子信息，当有用户上机时候报存用户信息；

第一级同费率包环游离：随机选择一个邻居询问是否接收，接收则直接处理参数，不接收则传递个下一个邻居；

报告给虚拟环上机：虚拟上级对应的客户端和待游离上报的客户端，拥有同样的费率包，首先上级机器判断是否可处理，当无法处理时，向邻居发包，寻找同样费率包机器，当不存在或同费率包机器都无法处理时，再寻找其他费率包。

实施例10

一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费系统，包括客户端机器、服务器，客户端机器与服务器通信连接，且包括如实施例1～实施例9任一项所述方法。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据区域将客户端机器构建两种通信环即一个实际的通信环x和一个虚拟的通信环y；所述一个实际的通信环x由同区域同性能客户端机器相互通信连接而成，所述一个虚拟的通信环y由每个区域抽取一部分客户端机器相互通信连接而成；将所述虚拟的通信环y作为领导层；

步骤二，每个客户端机器c在运行时候，根据费率，客户端机器c在x通信环的邻居，x通信环对应的y通信环上的领导机，判断性能能否运行算子，如果能则直接运行算子计费，如果不能则询问x通信环邻居问题，直到x通信环中没有客户端机器应答，请求回到自身，并上报y通信环领导机；y通信环执行相同操作，直到y通信环无法处理，则上报服务器处理异常；在步骤二中，包括子步骤：客户端机器c判断虚拟的通信环y区域有无费率包，如果有费率包，则直接创建算子，如果没有费率包，则请求服务器下发对应区域的费率信息，以使所述虚拟的通信环y拥有网吧全部客户端机器、费率类型样本；算子＝费率包+初始参数包+裸算子；其中，费率包：每个机器所属区域有多个费率包，根据上机用户选择不同的费率；初始参数包：包括开始时间、当前时间、用户账户信息、上机方式，支付方式；定义一个计费单元为一个裸算子，裸算子仅执行计算机进行计费的运算，使计费运算过程不因机器的变更产生变化。

2.根据权利要求1所述的基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，所述服务器不分配调度算子，仅用于参数下发和异常处理。

3.根据权利要求1所述的基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，在步骤一中，构建虚拟的通信环y，包括子步骤：

服务器获取网吧设置的区域信息，所述网吧设置的区域信息包括区域对应机器台数，并进行排序；

选取区域中位数为基数，进行虚拟通信环划分；对于每个虚拟通信环，包含当前网吧设置的全部费率信息；对于每个实际的区域通信环，拥有同一个费率信息。

4.根据权利要求1所述的基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，在步骤二中，包括子步骤：

客户端机器获取到自己的费率包后，产生一个休眠态的裸算子，用户登录客户端机器操作，触发裸算子装载费率包和用户信息，装载信息后的裸算子变成算子并开始计费工作；

当客户端机器和服务器断连后，卸载参数，恢复成休眠态裸算子，客户机关机时，销毁算子。

5.根据权利要求1所述的基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，在步骤二中，包括子步骤：

在客户端机器断连超过设定时间后，准备游离，此时首先遍历实际的通信环x，找到可接受游离的客户端机器，将参数信息发送给该客户端机器；遍历一轮后若无可接受客户端机器，再向虚拟的通信环y上机报告。

6.根据权利要求1所述的基于循环责任链的网吧分布式并行计费方法，其特征在于，在步骤二中，包括费率包游离的子步骤，在每个客户端机器处于连接状态时候，具备机器的费率包、所在的实际区域环邻居、所在虚拟环的上级和裸算子信息，当有用户上机时候报存用户信息；

第一级同费率包环游离：随机选择一个邻居询问是否接收，接收则直接处理参数，不接收则传递个下一个邻居；

报告给虚拟环上机：虚拟上级对应的客户端和待游离上报的客户端，拥有同样的费率包，首先上级机器判断是否可处理，当无法处理时，向邻居发包，寻找同样费率包机器，当不存在或同费率包机器都无法处理时，再寻找其他费率包。

7.一种基于循环责任链的网吧分布式并行计费系统，其特征在于，包括客户端机器、服务器，客户端机器与服务器通信连接，且包括如权利要求1～6任一项所述方法。