CN117295118A - 一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，涉及通信数据技术领域，其中的判断参数包括：总内存大小、剩余内存大小、实时入口总速度、实时出口总速度、过去5s该运营商入口速度、过去5s该运营商出口速度、平均消息体大小、运营商内存缓冲队列消息积压数、从外部缓冲组件恢复时间间隔。该稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，满足短信下发及时性的同时，还可以提高短信平台短信量的缓冲能力，在出现长时间速度差时候，也能够保证短信平台的稳定性，从而能够避免短信系统中积压过多数据而造成负载过高、宕机的问题出现，便于使用者的使用。
Description
技术领域
本发明涉及通信数据技术领域，具体为一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法。
背景技术
短信简称SMS，是用户通过手机或其他电信终端直接发送或接收的文字或数字信息，用户每次能接收和发送短信的字符数，是160个英文或数字字符，或者70个中文字符；随着移动通讯技术的迅速普及，支持短信群发、长短信发送功能的移动通信终端越来越多，把移动通讯终端作为短信猫通过个人电脑及短信应用软件编辑与收发短信的应用也开始普及，带来的是整个短信网络的业务负荷与突发流呈威胁的日益增加。
日前，运营商对短信流量控制的手段主要集中在业务业台侧，例如在各自的短消息中心、短信接入网关、短信互通网关等网元节点，对短信流量进行限制。例如，短信中心会根据移动终端的主叫号码，限制一定时间内的短信发送数量。对于超过最大发送数量阈值限制的主叫号码，会被系统加入黑名单，禁止该号码一段时间内的短信收发，并通过电信运营商运营管理系统及用户受理系统，对该号码停机。
而在现有的短信系统中，起着连接上下游的作用，上游是不同的客户端，会有源源不断的短信流入到短信系统，下游是运营商，短信系统需要把这些短信分发给不同的运营商。在短信流程的过程中，由于上下游可能会存在速度差，例如上游的多个客户端以总速度1000条/秒提交短信给短信系统，下游的所有运营商的接收的总速度为500条/秒，则会有500条/秒的速度差，则会导致每秒钟在短信系统多积压500条短信，如果长时间存在这个速度差，则会导致短信系统中积压过多数据而造成负载过高、宕机等问题；鉴于此，我们提出了一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，解决了上述背景技术提到的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，所述方法包括以下步骤：
S1、判断可积压的总数是否大于0，若可积压的总数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S2、若S1中可积压的总数大于0，则判断该运营商缓冲队列剩余积压数是否大于0，若缓冲队列剩余积压数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S3、若S2中缓冲队列剩余积压数大于0，则对该运营商的消息入口速度大于出口速度进行判断，若运营商的消息入口速度大于出口速度则进入S4；
若运营商的消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S4、判断该运营商消息入口速度是否大于出口速度，若运营商消息入口速度大于出口速度则进入S5；
若运营商消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S5、判断该运营商内存缓冲队列挤压数是否小于最佳挤压总数；
若是则保存到内存缓存队列中；
若不是则保存到外部缓存组件中；
还包括判断参数，判断参数包括：总内存大小、剩余内存大小、实时入口总速度、实时出口总速度、过去5s该运营商入口速度、过去5s该运营商出口速度、平均消息体大小、运营商内存缓冲队列消息积压数、从外部缓冲组件恢复时间间隔。
可选的，所述总内存大小使用A表示，表示当前程序在完全没有接收数据时可用内存大小；所述剩余内存大小使用B表示，在短信系统中不断接收和流出数据的过程中，内存会不断变化，所述剩余内存大小为动态值。
可选的，所述实时入口总速度使用C表示，当外部数据流入到短信系统中，可实时计算到数据流入的速度；所述实时出口总速度使用D表示，当数据流出短信系统时，可以实时计算数据流出的速度。
可选的，所述过去5s该运营商入口总速度使用E表示，E有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次入口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值；
所述过去5s该运营商出口总速度使用F表示，F有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次出口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值。
可选的，所述运营商内存缓冲队列消息积压数使用G表示，有多个出口运营商，每个出口运营商都绑定了一个队列，G同样有多个，分别使用G1、G2......Gn表示；所述平均消息体大小使用H表示，短信消息的特征，每个消息体大小总是围绕一定大小范围上下浮动，取平均消息体大小作为趋势计算的变量值；所述从外部缓冲组件恢复时间间隔使用I表示，单位秒，例如I＝30表示每隔30秒从外部缓冲组件恢复一次数据到短信系统中。
可选的，所述可积压的总数计算方式如下：
若可积压总数的值小于0，表示当前系统已经积压太多数据，则把该数据放入外部缓冲组件中；
En^1-Fn^1＝运营商消息入口和出口速度差
若运营商消息入口和出口速度差的数值小于等于0，表示出入口速度持平或者出口速度大于入口速度，放行往下流转。
可选的，所述S1进一步的包括：
En^1*1*1.1-G＝运营商缓冲队列剩余积压数
若运营商缓冲队列剩余积压数的值小于0，表示该缓冲队列已经满了，如果仅仅按照速度*时间的方式计算出来最大缓冲数，那么理论缓冲队列的最大积压数计算公式为En^1*I，在下方的公式中有一个常量1.1，其含义是允许保留理论最大缓冲数的1.1倍，仅仅只是一个经验值。
可选的，所述S1进一步的包括：
其中T2-T1是E1^1到E1^2两个速度值记录的时间差，由于是每秒记录一次，所以T2-T1恒定为1，所以滑动窗口中两个速度值的斜率就是后记录的速度值减去先记录的速度值；
平均斜率计算公式如下：
m表示平均斜率，En^2＝(E1^2-E1^1)+b＝截距，b为平均截距。
本发明提供了一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法。具备以下有益效果：
该稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，满足短信下发及时性的同时，还可以提高短信平台短信量的缓冲能力，在出现长时间速度差时候，也能够保证短信平台的稳定性，从而能够避免短信系统中积压过多数据而造成负载过高、宕机的问题出现，便于使用者的使用。
附图说明
图1为本发明控制方法的逻辑示意图；
图2为本发明控制系统的结构示意图；
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，方法包括以下步骤：
S1、判断可积压的总数是否大于0，若可积压的总数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S2、若S1中可积压的总数大于0，则判断该运营商缓冲队列剩余积压数是否大于0，若缓冲队列剩余积压数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S3、若S2中缓冲队列剩余积压数大于0，则对该运营商的消息入口速度大于出口速度进行判断，若运营商的消息入口速度大于出口速度则进入S4；
若运营商的消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S4、判断该运营商消息入口速度是否大于出口速度，若运营商消息入口速度大于出口速度则进入S5；
若运营商消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S5、判断该运营商内存缓冲队列挤压数是否小于最佳挤压总数；
若是则保存到内存缓存队列中；
若不是则保存到外部缓存组件中；
判断参数包括：总内存大小、剩余内存大小、实时入口总速度、实时出口总速度、过去5s该运营商入口速度、过去5s该运营商出口速度、平均消息体大小、运营商内存缓冲队列消息积压数、从外部缓冲组件恢复时间间隔。
总内存大小使用A表示，表示当前程序在完全没有接收数据时可用内存大小；剩余内存大小使用B表示，在短信系统中不断接收和流出数据的过程中，内存会不断变化，剩余内存大小为动态值。
实时入口总速度使用C表示，当外部数据流入到短信系统中，可实时计算到数据流入的速度；实时出口总速度使用D表示，当数据流出短信系统时，可以实时计算数据流出的速度。
过去5s该运营商入口总速度使用E表示，E有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次入口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值；
过去5s该运营商出口总速度使用F表示，F有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次出口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值。
述运营商内存缓冲队列消息积压数使用G表示，有多个出口运营商，每个出口运营商都绑定了一个队列，G同样有多个，分别使用G1、G2......Gn表示；平均消息体大小使用H表示，短信消息的特征，每个消息体大小总是围绕一定大小范围上下浮动，取平均消息体大小作为趋势计算的变量值；从外部缓冲组件恢复时间间隔使用I表示，单位秒，例如I＝30表示每隔30秒从外部缓冲组件恢复一次数据到短信系统中。
可积压的总数计算方式如下：
若可积压总数的值小于0，表示当前系统已经积压太多数据，则把该数据放入外部缓冲组件中；
En^1-Fn^1＝运营商消息入口和出口速度差
若运营商消息入口和出口速度差的数值小于等于0，表示出入口速度持平或者出口速度大于入口速度，放行往下流转。
S1进一步的包括：
En^1*1*1.1-G＝运营商缓冲队列剩余积压数
若运营商缓冲队列剩余积压数的值小于0，表示该缓冲队列已经满了，如果仅仅按照速度*时间的方式计算出来最大缓冲数，那么理论缓冲队列的最大积压数计算公式为En^1*I，在下方的公式中有一个常量1.1，其含义是允许保留理论最大缓冲数的1.1倍，仅仅只是一个经验值。
S1进一步的包括：
其中T2-T1是E1^1到E1^2两个速度值记录的时间差，由于是每秒记录一次，所以T2-T1恒定为1，所以滑动窗口中两个速度值的斜率就是后记录的速度值减去先记录的速度值；
平均斜率计算公式如下：
m表示平均斜率，En^2＝(E1^2-E1^1)+b＝截距，b为平均截距。
平均截距计算公式如下：
预测下一秒的速度，这里使用y表示，运营商缓冲队列出口速度计算方式同理，使用z表示，公式如下：
E1^6＝m＊E1^5+b＝预测下一秒的速度
预判速度差如果该值小于等于0，表示出入口速度持平或者出口速度大于入口速度；公式如下：
y-z＝预判速度差
y*l*1.1＝最佳积压总数
最佳积压总数这里同样有个1.1的常量数值，该值为经验值，由于数据恢复模块会定时恢复，从外部缓存恢复到内存缓冲队列中存在时间差，这样既不会由于数据被缓存到了外部组件中而导致数据还没来得及恢复而导致没有数据发送的问题。
本实施例提供一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制实现上述控制方法，包括：
内存缓冲模块：内存缓冲模块内部会有根据号码的特性区分出来的移动、联通、电信三个内存队列，内存队列的大小没有固定，在本方案的短信系统中可以根据配置项配置；该内存队列的作用是允许部分数据驻留在内存中，因为内存的操作效率比外部缓冲组件、网络等都要快很多，所以使用内存缓冲队列来保证消息下发的及时性；
短信下发模块：负责把短信系统中的短信提交给运营商；
外部缓冲模块：外部缓冲模块主要有外部组件组成，例如MySQL数据库，这一类组件会把数据持久化到磁盘上，大容量的磁盘可以比内存存放更多的数据，但是数据的存取速度相对于内存会慢很多，所以当内存缓冲模块中的内存缓冲队列满了的时候，把一部分数据存入到外部缓冲模块中，可以有效避免短信系统内存中积压过多数据而造成系统不稳定；
数据恢复模块：由于在内存缓冲队列满了的时候，会把数据保存到外部缓冲模块中，所以数据恢复模块的作用就是定时尝试把外部缓冲模块的数据做恢复，让数据继续往下流转；
数据恢复模块和预判模块其实没有联系的地方，数据恢复模块采用定时执行的方式，到了定时的时间点后就尝试恢复数据，重新走上述补充的速度预判逻辑，如果数据不满足进入内存缓冲中，则会再次被保存到外部缓冲组件中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
S1、判断可积压的总数是否大于0，若可积压的总数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S2、若S1中可积压的总数大于0，则判断该运营商缓冲队列剩余积压数是否大于0，若缓冲队列剩余积压数不大于0，则保存到外部缓存组件中；
S3、若S2中缓冲队列剩余积压数大于0，则对该运营商的消息入口速度大于出口速度进行判断，若运营商的消息入口速度大于出口速度则进入S4；
若运营商的消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S4、判断该运营商消息入口速度是否大于出口速度，若运营商消息入口速度大于出口速度则进入S5；
若运营商消息入口速度小于出口速度则保存到内存缓存队列中；
S5、判断该运营商内存缓冲队列挤压数是否小于最佳挤压总数；
若是则保存到内存缓存队列中；
若不是则保存到外部缓存组件中；
还包括判断参数，判断参数包括：总内存大小、剩余内存大小、实时入口总速度、实时出口总速度、过去5s该运营商入口速度、过去5s该运营商出口速度、平均消息体大小、运营商内存缓冲队列消息积压数、从外部缓冲组件恢复时间间隔。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述总内存大小使用A表示，表示当前程序在完全没有接收数据时可用内存大小；所述剩余内存大小使用B表示，在短信系统中不断接收和流出数据的过程中，内存会不断变化，所述剩余内存大小为动态值。
3.根据权利要求2所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述实时入口总速度使用C表示，当外部数据流入到短信系统中，可实时计算到数据流入的速度；所述实时出口总速度使用D表示，当数据流出短信系统时，可以实时计算数据流出的速度。
4.根据权利要求3所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述过去5s该运营商入口总速度使用E表示，E有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次入口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值；
所述过去5s该运营商出口总速度使用F表示，F有5个值的滑动窗口，每隔一秒钟记录一次出口总速度，当有新的数据添加进该滑动窗口时，如果总数超过5个，则剔除最早记录的速度，让该滑动窗口始终保持只有5个值。
5.根据权利要求4所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述运营商内存缓冲队列消息积压数使用G表示，有多个出口运营商，每个出口运营商都绑定了一个队列，G同样有多个，分别使用G1、G2......Gn表示；所述平均消息体大小使用H表示，短信消息的特征，每个消息体大小总是围绕一定大小范围上下浮动，取平均消息体大小作为趋势计算的变量值；所述从外部缓冲组件恢复时间间隔使用I表示，单位秒，例如I＝30表示每隔30秒从外部缓冲组件恢复一次数据到短信系统中。
6.根据权利要求5所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述可积压的总数计算方式如下：
若可积压总数的值小于0，表示当前系统已经积压太多数据，则把该数据放入外部缓冲组件中；
En^1-Fn^1＝运营商消息入口和出口速度差
若运营商消息入口和出口速度差的数值小于等于0，表示出入口速度持平或者出口速度大于入口速度，放行往下流转。
7.根据权利要求6所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述S1进一步的包括：
En^1*1*1.1-G＝运营商缓冲队列剩余积压数
若运营商缓冲队列剩余积压数的值小于0，表示该缓冲队列已经满了，如果仅仅按照速度*时间的方式计算出来最大缓冲数，那么理论缓冲队列的最大积压数计算公式为En^1*I，在下方的公式中有一个常量1.1，其含义是允许保留理论最大缓冲数的1.1倍，仅仅只是一个经验值。
8.根据权利要求7所述的一种稳定性强且短信数据缓冲及流量控制的方法，其特征在于：所述S1进一步的包括：
其中T2-T1是E1^1到E1^2两个速度值记录的时间差，由于是每秒记录一次，所以T2-T1恒定为1，所以滑动窗口中两个速度值的斜率就是后记录的速度值减去先记录的速度值；
平均斜率计算公式如下：
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