一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，包括DTU数据中心控制与转发单元、信息中转单元和数据中心在线管理单元。本系统工作状态下与溢油检测设备数据通信，将溢油检测系统的数据信息中转到本系统再传送至上位机，将使得溢油监测系统从监测终端、通讯链路和上位机系统全部透明化，可以通过数据中心对数据流量、流向、通讯时段进行监控，对各项关键数据进行可视化分析。该系统根据溢油监测系统发送与接收数据量级不匹配的特点，建立非对称式双端队列进行数据发送与接收将有利于数据中心更好的匹配溢油监控系统性能，提高系统运行稳定性。
【专利说明】
一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统
技术领域
[0001 ]本发明属于海洋环境监测技术领域，尤其涉及一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统。
【背景技术】
[0002]面对二^^一世纪海上运输业的快速发展，海上溢油事故时有发生，其对海洋生物造成的伤害是无法估量的，同时也严重破坏了海岸的自然环境等。根据交通运输部2009年5月I日发布的交通行业标准《JTT451-2009港口码头溢油应急设备配备要求》。该标准要求所有5万吨以上规模码头都必须配备溢油监测报警系统。目前在我国港口安装的溢油报警系统多采用DTU无线通讯模块进行远程数据传输，所有发送需经国外服务器进行数据转发。这并不有利于港口信息安全管理。同时目前的无线通讯模块及其配套应用系统并不能很好的适用于港口溢油监测系统的需求，而且现有的DTU数据中心采用C/S架构模式会增加很多运营与维护成本。为了充分发挥溢油监测系统的应用特性以及保障港口信息安全，基于WebSocket技术构建一个具有监测数据存储于转发、数据监控、流量控制与分析的DTU数据中心管理系统具有很大的实际意义。
【发明内容】
[0003]根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，包括DTU数据中心控制与转发单元、信息中转单元和数据中心在线管理单元；
[0004]所述DTU数据中心控制与转发单元接收溢油监控设备传送的数据信息，注册DTU终端、建立连接通道，基于BFPRT算法权值匹配的策略对数据进行转发匹配调优，采用即插式方法链数据过滤技术对数据进行流向管理和数据流量监测；
[0005]所述数据中心在线管理单元实时监控DTU数据中心控制与转发单元的工作状态、采用WebSocket技术使服务器主动推送数据信息，基于VS/TUN技术平衡服务器流量、使多个服务器负载均衡，基于memcached分布式缓存策略的集群服务器数据共享技术实现服务器集群负载均衡和会话重现；
[0006]所述信息中转单元采用RFC协议实现DTU数据中心控制与转发单元和数据中心在线管理单元的状态监控和信息转发，基于Log DB服务实现DTU数据中心控制与转发单元和数据中心在线管理单元的日志的在线读取与管理。
[0007]所述DTU数据中心控制与转发单元包括:顺次连接的连接控制器、数据转发中心、过滤分发模块、发送队列模块、接收队列模块、匹配模块、DTU连接池、连接注册模块、和校验队列；
[0008]所述连接控制器采用N1技术将DTU终端和Client终端与DTU数据中心控制与转发单元实现数据通讯:检测连接请求、连接心跳、连接中断的动作、对所属单位内提供连接会话、对所属单位外提供连接接口 ；
[0009]所述数据转发中心与连接控制器数据通信、处理连接数据报，对数据进行解码和编码处理完成对象序列化工作；
[0010]所述过滤分发模块采用即插式方法链技术对数据流进行过滤、转发、控制数据流量；
[00?1 ]所述连接注册模块将DTU数据中心控制与转发单元与Client端连接注册；
[0012]所述发送队列模块和接收队列模块根据实际数据流量的多少增加或减少队列的数量；
[0013]所述匹配模块采用BFPRT算法对DTU数据中心控制与转发单元和Client端进行权重匹配、实现数据中心核心转发；
[0014]所述DTU连接池保存所有DTU数据中心控制与转发单元与Client端的连接会话，控制会话快速重现与数据转发的进行、与连接注册模块配合维护所属单位的连接状态；
[0015]所述校验队列包括守护线程和通讯线程，守护线程负责轮询所述单元的信息资源和各项重要指标的状态，通讯线程采用RFC协议与数据中心在线管理单元进行交互，实现对DTU数据中心控制与转发单元的控制与监控工作。
[0016]所述数据中心在线管理单元包括依次顺次连接的软负载均衡模块、服务器、分布式缓存模块和业务数据库；
[0017]所述软负载均衡模块基于VS/TUN技术控制多个服务器的负载均衡、均衡服务器集群访问压力，使用切流量技术更新服务器集群版本，对外提供服务接入点；
[0018]所述分布式缓存模块提供服务器分布式缓存技术，与信息中转单元连接实现所属单元与DTU数据中心控制与转发单元的实时对接，同时为服务器集群提供连接会话重现；
[0019]所述服务器作为数据中心在线管理单元的载体；
[0020]所述业务数据库保存业务数据。
[0021]所述DTU数据中心控制与转发单元将纳入Spring容器进行生命周期管理。
[0022]由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，利用WebSocket技术实现了数据中心在线管理单元的控制反转，由请求式改为推送方式，可以减少轮询方式获取系统状态的服务器压力。基于B/S架构的数据中心在线管理单元可有效降低管理和升级成本，有利于系统的分布式管理。
[0023]DTU数据中心控制与转发单元内部采用同步非阻塞的连接方式代替传统的1连接方式建立Socket连接。Socket连接与线程绑定模式由单线程绑定一个Socket连接改为由多个Socket会话复用一个线程的方式，可有效提高单机处理效率，降低服务器运行压力，使得该单位运行维持在较为稳定CPU占有率，提高CPU吞吐量。
[0024]本系统工作状态下与溢油检测设备数据通信，将溢油检测系统的数据信息中转到本系统再传送至上位机，将使得溢油监测系统从监测终端、通讯链路和上位机系统全部透明化，可以通过数据中心对数据流量、流向、通讯时段进行监控，对各项关键数据进行可视化分析。该系统根据溢油监测系统发送与接收数据量级不匹配的特点，建立非对称式双端队列进行数据发送与接收将有利于数据中心更好的匹配溢油监控系统性能，提高系统运行稳定性。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本发明中系统的结构不意图；
[0027]图2为本发明中的实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面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的描述:
[0029]如图1和图2所示的一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，包括DTU数据中心控制与转发单元、信息中转单元和数据中心在线管理单元，DTU数据中心控制与转发单元用于与DTU终端建立连接、接收并转发DTU发送的信息，所述数据中心在线管理单元用于实时监控DTU数据中心控制与转发单元的工作状态，提供网页对DTU数据中心控制与转发单元进行管理，所述信息中转单元为DTU数据中心控制与转发单元和数据中心在线管理单元提供消息中间件服务，所述数据中心在线管理单元利用消息中转单元可以访问到DTU数据中心控制与转发单元的状态数据。
[°03°]本发明工作原理如下:DTU数据中心控制与转发单元的连接控制器I接收到DTU连接请求后将消息转发到连接注册模块2，连接注册模块2注册认证成功后将连接状态保存在DTU连接池5中。连接控制器I接收到DTU转发消息请求后将消息转发到数据转发中心6，然后发送到过滤分发模块7进行格式校验。通过验证的消息被放进接收队列模块8等待被处理。匹配模块4从接收队列模块8中接收到消息并进行转发对象匹配，匹配成功后将消息放进发送队列模块3成为待发送消息。待发送消息由连接控制器I发送。校验队列9对DTU数据中心控制与转发单元的运行状态进行监控，并与数据中心在线管理单元进行数据交互。
[0031]数据中心在线管理单元包括依次顺次连接的软负载均衡模块12、分布式缓存模块13、服务器14和业务数据库15。软负载均衡模块12为服务器14均衡访问压力，分布式缓存模块13与信息中转单元连接实现所属单元与DTU数据中心控制与转发单元的实时对接，同时为服务器14提供缓存、连接会话重现功能，服务器14作为数据中心在线管理单元的载体，提供DTU数据中心控制与转发单元状态显示与管理功能，业务数据库15用于保存业务数据。
[0032]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，其特征在于:包括DTU数据中心控制与转发单元、信息中转单元和数据中心在线管理单元； 所述DTU数据中心控制与转发单元接收溢油监控设备传送的数据信息，注册DTU终端、建立连接通道，基于BFPRT算法权值匹配的策略对数据进行转发匹配调优，采用即插式方法链数据过滤技术对数据进行流向管理和数据流量监测； 所述数据中心在线管理单元实时监控DTU数据中心控制与转发单元的工作状态、采用WebSocket技术使服务器主动推送数据信息，基于VS/TUN技术平衡服务器流量、使多个服务器负载均衡，基于memcached分布式缓存策略的集群服务器数据共享技术实现服务器集群负载均衡和会话重现； 所述信息中转单元采用RFC协议实现DTU数据中心控制与转发单元和数据中心在线管理单元的状态监控和信息转发，基于Log DB服务实现DTU数据中心控制与转发单元和数据中心在线管理单元的日志的在线读取与管理。2.根据权利要求1所述的一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，其特征还在于:所述DTU数据中心控制与转发单元包括:顺次连接的连接控制器(I)、数据转发中心(6)、过滤分发模块(7)、发送队列模块(3)、接收队列模块(8)、匹配模块(4)、DTU连接池(5)、连接注册模块(2)、和校验队列(9); 所述连接控制器(I)采用N1技术将DTU终端和Client终端与DTU数据中心控制与转发单元实现数据通讯:检测连接请求、连接心跳、连接中断的动作、对所属单位内提供连接会话、对所属单位外提供连接接口 ； 所述数据转发中心(6)与连接控制器(I)数据通信、处理连接数据报，对数据进行解码和编码处理完成对象序列化工作； 所述过滤分发模块(7)采用即插式方法链技术对数据流进行过滤、转发、控制数据流量； 所述连接注册模块(2)将DTU数据中心控制与转发单元与Client端连接注册； 所述发送队列模块(3)和接收队列模块(8)根据实际数据流量的多少增加或减少队列的数量； 所述匹配模块(4)采用BFPRT算法对DTU数据中心控制与转发单元和Client端进行权重匹配、实现数据中心核心转发； 所述DTU连接池(5)保存所有DTU数据中心控制与转发单元与Client端的连接会话，控制会话快速重现与数据转发的进行、与连接注册模块(2)配合维护所属单位的连接状态；所述校验队列(9)包括守护线程和通讯线程，守护线程负责轮询所述单元的信息资源和各项重要指标的状态，通讯线程采用RFC协议与数据中心在线管理单元进行交互，实现对DTU数据中心控制与转发单元的控制与监控工作。3.根据权利要求1所述的一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，其特征还在于: 所述数据中心在线管理单元包括依次顺次连接的软负载均衡模块(12)、服务器(14)、分布式缓存模块(13)和业务数据库(15); 所述软负载均衡模块(12)基于VS/TUN技术控制多个服务器的负载均衡、均衡服务器集群访问压力，使用切流量技术更新服务器集群版本，对外提供服务接入点； 所述分布式缓存模块(13)提供服务器分布式缓存技术，与信息中转单元连接实现所属单元与DTU数据中心控制与转发单元的实时对接，同时为服务器集群提供连接会话重现；所述服务器(14)作为数据中心在线管理单元的载体； 所述业务数据库(15)保存业务数据。4.根据权利要求1所述的一种基于WebSocket的港口溢油DTU数据管理系统，其特征还在于:所述DTU数据中心控制与转发单元将纳入Spr ing容器进行生命周期管理。
【文档编号】H04L29/06GK105933390SQ201610221109
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】李颖, 宋旭, 刘泽西
【申请人】李颖