CN201616710U - 可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构 - Google Patents

可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构 Download PDF

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Abstract

本实用新型可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构，其包括：采集终端；各层的应用服务器以发送数据采集指令；前置服务器，提供非阻塞方式的服务模式建立所述采集终端与各层应用服务器的连接以传输所述数据采集指令或者定时采集队列给采集终端，并回传所据以获得的运行数据给相应的应用服务器；规约适配器，建立所述采集终端与前置服务器的连接以匹配多种通讯通道方式完成协议转换；数据库服务器；Web客户端，用于管理员与所述各层应用服务器交互。本方案使主站系统具备大容量、高并发的终端接入能力，并在通讯层面上实现终端动态负载分担。

Description

可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构
(一)技术领域
本实用新型涉及一种可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构，属于电力终端数据采集通讯技术领域。
(二)背景技术
对于各级供电公司，电力现场部署了专变客户终端、公变台区终端、低压集抄集中器和小水火电终端等各种终端设备，这些终端设备规格不一、数量巨大，且多处于不同的网络区域。因此，为了对上述终端设备进行统一调度，不仅需要建立客户现场终端管理系统对终端设备进行统一管理、部署、规划，实现数据采集、现场监控、负荷控制等功能；还要求主站系统具备大容量的并发接入能力，适应海量终端接入、支持高并发处理、满足准实时性操作要求；同时当多个前置服务器并发采集终端实时数据时，系统应具备负载均衡能力，有效平衡服务器间负载压力，进一步提升主站系统的采集效率。但目前的web服务器流量小，无法满足电网的各级通讯，尤其是电网对流媒体技术需求的日益增长，各终端和主干信道访问量和信息量都比较大，很容易造成服务器过载。
针对于此，目前本领域逐渐推行了服务器集群技术，从而可以对其进行统一模式的管理，以解决单台服务器运算能力不足、I/O能力不足的缺陷，但集群技术也都是在有限的范围内起作用，且其调度方式不依赖于各服务器的负载状况进行监控，各服务器负载不均衡，很难承担各级供电公司的统调。
因此，进一步地，在服务器集群中，需要配置负载均衡技术，以便于对系统资源进行合理调度，但是由于基于现有we b服务器的负载均衡技术依赖于IP层和传输层的负载均衡，不对客户端的请求内容进行分析，也就导致了不能区分提供服务的数据的大小，对于大流量的媒体数据无法进行有效处理。
(三)发明内容
因此，本实用新型针对目前现有技术的上述缺陷，满足主站系统数据采集服务的各项要求，提供一种使主站系统具备大容量、高并发的终端接入能力，并在通讯层面上实现终端动态负载分担的体系架构。
本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构，其包括：
采集终端，用于获取电力现场终端的运行数据；
各层的应用服务器，相应部署在各级供电公司，以发送数据采集指令，并提供基于MVC模式分层的层间通过标准XML数据格式传输数据的网络站点支持和网络层间
前置服务器，基于Java线程池技术，提供非阻塞方式的服务模式建立所述采集终端与各层应用服务器的连接以传输所述数据采集指令或者定时采集队列给采集终端，并回传所据以获得的运行数据给相应的应用服务器；
规约适配器，建立所述采集终端与前置服务器的连接以匹配多种通讯通道方式完成协议转换；
数据库服务器，存储并处理所述应用服务器上传的所述运行数据，并支持应用服务器的调用操作；
Web客户端，用于管理员与所述各层应用服务器交互。
根据本实用新型技术方案的可实现终端大容量并发接入和负载均衡的基础通信系统的应用服务器基于MVC模式分层，叫业务处理、业务逻辑控制、业务展示区分开，各层之间采用标准的XML数据格式通讯，以在网络架构层间实现负载均衡，不依赖于IP层和传输层的负载均衡，通过规约适配器的执行转换和数据解析，采用统一模式的接口设置，对上层应用屏蔽物理层差异，从通讯框架基础之上，无须关心低层的差异，完成负载在网络框架下的均衡，可以对大流量的媒体数据进行有效处理。另一方面，对于不同的规约采用多种不同的规约适配器，统一接口，减小数据量的传输。
上述体系架构，所述基于MVC模式分层的通讯架构，自上而下分为：
数据层，用于在功能服务、操作系统和共享服务提供的服务基础上对数据进行管理，并提供开放标准化访问接口；
持久化层，为系统中的实体提供持久化服务；
业务管理层，用于实现具体的业务操作；
请求处理层；以及
表现层，通过所述请求处理层的适配作用与所述业务管理层适配，并实现客户需求的交互方式，以对数据层进行访问。
上述体系架构，所述规约适配器的表现层为监控界面；在所述应用服务器中表现层为规约适配器的前置通讯层和采集终端。
上述体系架构，所述规约适配器设有路由表模块，提供路由信息以便于相应终端指令的发送。
上述体系架构，所述规约适配器还包括内设控制列表的数据校验模块，以对获取的运行数据进行合法性校验，并反查所述路由表，将所述运行数据存入数据缓存器。
根据本实用新型实施例的体系架构，所述规约适配器相应每种类型的规约至少配置一个，每种规约的每个规约适配器连接有至少一个采集终端。
系统通讯框架为基于J2EE规范，并以事件消息驱动管理模式的通讯框架。
系统通讯框架包括Java JMX接口和MB ean接口，并支持标准通讯通道实现接口。
(四)附图说明
图1为本实用新型实施例中基于Web的可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构。
图2为本实用新型实施例中前置服务器数据采集的基础通讯框架。
图3为本使用新实施例中规约适配器的实现框图。
(五)具体实施方式
说明附图1示出了一种可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构，其包括：
采集终端，用于获取电力现场终端的运行数据；
各层的应用服务器，相应部署在各级供电公司，以发送数据采集指令，并提供基于MVC模式分层的层间通过标准XML数据格式传输数据的网络站点支持和网络层间
前置服务器，基于Java线程池技术，提供非阻塞方式的服务模式建立所述采集终端与各层应用服务器的连接以传输所述数据采集指令或者定时采集队列给采集终端，并回传所据以获得的运行数据给相应的应用服务器；
规约适配器，建立所述采集终端与前置服务器的连接以匹配多种通讯通道方式完成协议转换；
数据库服务器，存储并处理所述应用服务器上传的所述运行数据，并支持应用服务器的调用操作；
Web客户端，用于管理员与所述各层应用服务器交互。
所述基于MVC模式分层的通讯架构，自上而下分为：
数据层，用于在功能服务、操作系统和共享服务提供的服务基础上对数据进行管理，并提供开放标准化访问接口；
持久化层，为系统中的实体提供持久化服务；
业务管理层，用于实现具体的业务操作；
请求处理层；以及
表现层，通过所述请求处理层的适配作用与所述业务管理层适配，并实现客户需求的交互方式，以对数据层进行访问。
上述层次设置相对于数据采集网络架构相对于传统Web网络架构具有更简练的结构，节约了系统资源，传输速率更快。
所述规约适配器的表现层为监控界面；在所述应用服务器中表现层为规约适配器的前置通讯层和采集终端。
所述规约适配器设有路由表模块，提供路由信息以便于相应终端指令的发送，从而，采集终端适配器通过定时采集队列或者接受应用服务器的采集数据指令，在内部终端适配器层中完成协议转换，经过内部路由表的路由查找将真实的终端指令发送给采集终端。
所述规约适配器还包括内设控制列表的数据校验模块，以对获取的运行数据进行合法性校验，之后，若合法，反查所述路由表，将所述运行数据存入数据缓存器。消息中间件将数据缓存的信息发送给Web服务器，Web服务器调用应用服务器上的服务进行相关处理。
为了满足电网各终端的数据采集，所述规约适配器相应每种类型的规约至少配置一个，且为了节省资源，每种规约的每个规约适配器连接有至少一个采集终端。
系统通讯框架为基于J2EE规范，并以事件消息驱动管理模式的通讯框架，通讯中各个基本阶段，如建立连接、数据通讯、关闭连接，都是以事件消息的方式通知管理模式进行处理，最大程度上解决通讯拥塞的问题。
系统通讯框架包括Java JMX接口和MB ean接口，并支持标准通讯通道实现接口，从而可以提供对外部提供通讯框架本身的运行情况，以及各种通道的通讯情况，并可以通过检测接口对各种通道进行操作，如关闭/打开通道、发送测试通讯消息等。

Claims (8)

1.一种可伸缩的终端并发接入和负载均衡体系架构，其特征在于其包括：
采集终端，用于获取电力现场终端的运行数据；
各层的应用服务器，相应部署在各级供电公司，以发送数据采集指令，并提供基于MVC模式分层的层间通过标准XML数据格式传输数据的网络站点支持和网络层间
前置服务器，基于Java线程池技术，提供非阻塞方式的服务模式建立所述采集终端与各层应用服务器的连接以传输所述数据采集指令或者定时采集队列给采集终端，并回传所据以获得的运行数据给相应的应用服务器；
规约适配器，建立所述采集终端与前置服务器的连接以匹配多种通讯通道方式完成协议转换；
数据库服务器，存储并处理所述应用服务器上传的所述运行数据，并支持应用服务器的调用操作；
Web客户端，用于管理员与所述各层应用服务器交互。
2.根据权利要求1所述的体系架构，其特征在于：所述基于MVC模式分层的通讯架构，自上而下分为：
数据层，用于在功能服务、操作系统和共享服务提供的服务基础上对数据进行管理，并提供开放标准化访问接口；
持久化层，为系统中的实体提供持久化服务；
业务管理层，用于实现具体的业务操作；
请求处理层；以及
表现层，通过所述请求处理层的适配作用与所述业务管理层适配，并实现客户需求的交互方式，以对数据层进行访问。
3.根据权利要求2所述的体系架构，其特征在于：所述规约适配器的表现层为监控界面；在所述应用服务器中表现层为规约适配器的前置通讯层和采集终端。
4.根据权利要求3所述的体系架构，其特征在于：所述规约适配器设有路由表模块，提供路由信息以便于相应终端指令的发送。
5.根据权利要求4所述的体系架构，其特征在于：所述规约适配器还包括内设控制列表的数据校验模块，以对获取的运行数据进行合法性校验，并反查所述路由表，将所述运行数据存入数据缓存器。
6.根据权利要求1所述的体系架构，其特征在于：所述规约适配器相应每种类型的规约至少配置一个，每种规约的每个规约适配器连接有至少一个采集终端。
7.根据权利要求1所述的体系架构，其特征在于：系统通讯框架为基于J2EE规范，并以事件消息驱动管理模式的通讯框架。
8.根据权利要求7所述的体系架构，其特征在于：系统通讯框架包括Java JMX接口和MBean接口，并支持标准通讯通道实现接口。
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