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原文传递用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构

专利名称：	用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构
摘要：	本发明涉及一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，包括：分布式资源组件，包括分布式实时数据库SQL语法解析器、实时查询与订阅接口组件、分布式节点资源组件和全局数据字典资源组件；分布式协调器动态管理分布式实时系统集群全局字典；节点管理器，包括全域节点管理器和域内节点管理器，所述的全域节点管理器，基于分布式协调器，实时管理分布式集群的节点状态；所述的域内节点管理器，基于域节点选举协议，动态管理本域集群的节点状态；分布式实时数据库，作为分布式域的数据节点，用于定义域服务器集群；分布式实时数据总线，用于上述各部件间通讯。与现有技术相比，本发明具有增强系统实时性，规范性和可靠性等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	卡斯柯信号有限公司
发明人：	刘学纵;刘勇;何绪兰;周铁军;王继东;陈钰;朱向平;吴坚;王晨
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201811645254.3
公开号：	CN109677465A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	应小波
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	200070 上海市静安区天目中路428号凯旋门大厦27层C/D室
主权项：	1.一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，包括：分布式资源组件，包括分布式实时数据库SQL语法解析器、实时查询与订阅接口组件、分布式节点资源组件和全局数据字典资源组件；分布式协调器，作为名称节点NameNode，基于ZooKeeper协调全网统一资源，动态管理分布式实时系统集群全局字典；节点管理器，包括全域节点管理器和域内节点管理器，所述的全域节点管理器，基于分布式协调器，实时管理分布式集群的节点状态；所述的域内节点管理器，基于域节点选举协议，动态管理本域集群的节点状态；分布式实时数据库，作为分布式域的数据节点DataNode，用于定义域服务器集群；分布式实时数据总线，用于上述各部件间通讯。 2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式实时数据库SQL语法解析器，用于解析查询语句、生成逻辑查询计划、执行物理查询计划，包括： 1)desc，用于查看当前分布式域集合； 2)desc domain，用于查看当前域内表集合； 3)desc domian.table，用于查看当前域内表结构定义； 4)select...from...where...order by...，用于标准的SQL查询语句解析； 5)insert into...(...)values(...)，用于标准的SQL插入语句解析； 6)update...set...where...，用于标准的SQL更新语句解析； 7)delete from...where...，用于标准的SQL删除语句解析。 3.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的实时查询与订阅接口组件用于分布式域实时表查询和分布式域实时服务器订阅，所述的分布式节点资源组件用于提供分布式节点资源，全局数据字典资源组件用于提供全局数据字典资源。 4.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式协调器基于ZooKeeper服务框架实现，包括服务器端和客户端，客户端只连接到整个ZooKeeper服务的某个服务器上，客户端使用并维护一个TCP连接，通过这个连接发送请求、接受响应、获取观察的事件以及发送心跳，如果这个TCP连接中断，客户端将尝试连接到另外的ZooKeeper服务器，客户端第一次连接到ZooKeeper服务时，接受这个连接的ZooKeeper服务器会为这个客户端建立一个会话，当这个客户端连接到另外的服务器时，这个会话会被新的服务器重新建立。 5.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的全局数据字典资源组件中的全局数据字典存放在ZooKeeper服务器内，客户端启动时会从分布式协调器中获取，并存放在本地目录中，全局数据字典资源组件会动态加载本地文件。 6.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的域内节点管理器按照双网卡的状态，实时数据库加载完成标志，优先级三要素，候选最佳的主网络节点，所述的域内节点管理器包括主网络节点和域内普通节点，域内普通节点定时把本机的网络状态、CPU负荷、磁盘使用率和内存使用率告诉主网络节点，主网络节点再群发给各个域内普通节点，保证全域节点状态数据一致性，同时，应用服务器的主备选举也是由主网络节点按照三要素原则，候选最佳的主应用服务器节点。 7.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式实时数据总线基于消息中间件技术封装实现，用于系统内部的通信，或通信前置机FEP与分布式实时数据库服务器之间的通信；在分布式实时数据库系统各个站点之间传送消息和数据，它提供可靠的通信服务功能。 8.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式实时数据库为数据节点服务器，提供实时数据服务功能，数据源参数可以是同构或异构数据库系统，每个域根据项目的要求，管辖内部的配置参数数据，数据管理上实现逻辑分片，全局数据保持一致性；所述的分布式实时数据库按照相同的数据库模式，以数据库的不同表空间进行隔离，数据具有域逻辑独立性，或者按照不同的数据库模式，数据具有域物理独立性；本地实时数据库系统按照域名称，即数据库表空间名称，执行本地数据字典管理。 9.根据权利要求3所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式域实时表查询按照分布式实时数据库SQL语法解析器，按域分组选择有效的主应用服务器，从线程池动态调整所述域的客户端数量，借助MapReduce技术合并返回查询的数据集，每个域的线程任务都要检测网络异常和超时限制，发生网络异常或超时，本次请求的任务终止，返回相应的错误码。 10.根据权利要求3所述的一种用于轨道交通综合监控系统的分布式实时系统架构，其特征在于，所述的分布式域实时服务器订阅基于内容订阅实现方法，按域分组选择有效的主应用服务器，从线程池动态调整所述域的客户端数量，每一个进程与域服务器建立一个连接，每个域连接划分成最大数为128个虚拟的链路通道，每个虚拟链路通道想象成一个子窗口，子窗口打开申请一个通道，关闭时回收通道，订阅号的申请与释放内部完全自动化管理，其中一个虚拟链路通道对应1个订阅号；向域主应用服务申请订阅内容，订阅成功后，应用服务器发送全体数据，后续按照变化传送机制，数据到达客户端缓冲区，通知注册的回调函数或定义的消息句柄，当域服务器失效产生主备切换，订阅接口将动态透明切换；同时，订阅接口端有专门的任务负责网络状态检查，保证订阅能可靠地动态调整服务。
所属类别：	发明专利