[發(fā)明專利]用于WiFi采集系統(tǒng)的前端與后臺多類型綜合連接方法

在審

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• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106850836A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 張成;戴長江
• 申請（專利權）人: 武漢虹旭信息技術有限責任公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本發(fā)明涉及WiFi采集技術領域，尤其涉及一種用于WiFi采集系統(tǒng)的前端與后臺多類型綜合連接方法。

背景技術

隨著WiFi采集系統(tǒng)的建設開展，目前WiFil采集的前端設備越來越多，在某些地方進行具體設備布署的時候，常常出現(xiàn)前端設備過多，后臺連接壓力過大的情況。在這種情況下靠增加后臺設備來解決問題不僅成本過大，而且不便于設備的伸縮布署和集中管理。業(yè)內目前應對這種問題的處理辦法一般是單純采用某種代理來處理HTTP連接的問題，或者是對TCP連接進行改進，或者購買具有連接分發(fā)能力的硬件，這些方法都有缺點：沒有把LVS（Linux Virtual Server）的linux的內核特性發(fā)揮出來；改進的TCP連接代碼不易于維護擴展，或不能兼容linux與windows系統(tǒng)；改進的性能仍然不足；改進采用的代理僅僅只支持HTTP連接，而對TCP連接并不能很好地支持；采購硬件增加成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就在于針對WiFi采集系統(tǒng)中多種類型的前端（如訪問HTTP頁面的訪問設備，負責數(shù)據(jù)采集的采集設備）與后臺（HTTP服務器，采集的TCP連接服務器）的連接技術問題，提供一種用于WiFi采集系統(tǒng)的前端與后臺多類型綜合連接方法。

本發(fā)明的目的技術方案是：

首先采用LVS的ip負載均衡技術進行三層的連接分發(fā)，發(fā)揮出了linux內核特性，在三層分發(fā)方面較其它軟件平臺性能大大提高；經(jīng)過LVS分發(fā)后，采用nginx的HTTP代理技術進行HTTP的連接分發(fā)，充分發(fā)揮它們在HTTP方面的代理優(yōu)勢；經(jīng)過LVS分發(fā)后，采用Node.js（Google V8引擎的封裝）的異步事件處理框架libuv來支持高并發(fā)的TCP連接，該框架簡潔，靈活，最終達到多臺HTTP和TCP服務器同時高并發(fā)處理的效果，并且設備擴展后前端設備無需改動。

具體地說：

一、WiFi采集系統(tǒng)（簡稱系統(tǒng)）

包括外網(wǎng)訪問設備群、外網(wǎng)采集設備群、內網(wǎng)訪問設備群、內網(wǎng)采集設備群、LVS的NAT分發(fā)模塊、LVS本地分發(fā)模塊、nginx代理模塊、libuv框架的TCP服務模塊和HTTP服務端；

其交互關系是：

外網(wǎng)訪問設備群、LVS的NAT分發(fā)模塊、nginx代理模塊和HTTP服務端依次交互；

外網(wǎng)采集設備群、LVS的NAT分發(fā)模塊和libuv框架的TCP服務模塊依次交互；

內網(wǎng)訪問設備群、LVS本地分發(fā)模塊、nginx代理模塊和HTTP服務端依次交互；

內網(wǎng)采集設備群、LVS本地分發(fā)模塊和libuv框架的TCP服務模塊依次交互。

二、用于WiFi采集系統(tǒng)的前端與后臺多類型綜合連接方法（簡稱方法）

本方法包括下列步驟：

①首先采用LVS技術進行負載均衡分發(fā)，不同網(wǎng)絡的設備采用不同分發(fā)技術；

②對于外網(wǎng)設備可采用LVS中的NAT（Network Address Translation ，網(wǎng)絡地址轉換）技術，其方法是對LVS服務器設置兩個IP，其中一個IP是與客戶端同一網(wǎng)段的，另一個IP是與服務端同一網(wǎng)段的，通過ipvsadm進行內核配置，達到NAT轉換的實現(xiàn)效果；可以將HTTP連接分發(fā)給nginx進行進一步處理，或將TCP連接分發(fā)給若干個基于libuv的TCP服務器進行處理；

③對于內網(wǎng)設備采用LVS中的本地分發(fā)技術，其方法是當客戶端與服務端處于同一局域網(wǎng)的情況下，通過ipvsadm進行內核配置，對連接包的MAC（Media Access Control媒體訪問控制）地址進行修改與還原，對相關服務器進行虛擬IP和路由設置；

④LVS技術分發(fā)過后，對HTTP類型的連接采用nginx的代理進行分發(fā)與處理的實現(xiàn)方式為，針對不同的具體需求如對會話的保持，Cookie的引導，負載均衡算法等來選擇代理，進行配置可進行HTTP這一層的負載與代理；

⑤LVS技術分發(fā)過后，對TCP類型的連接采用Node.js的異步事件處理框架libuv進行開發(fā)處理的實現(xiàn)方式為，安裝開發(fā)包libuv，采epoll機制和kqueue模型對連接事件進行輪詢，觸發(fā)回調函數(shù)采用內核機制來實現(xiàn)TCP三次握手，針對TCP長連接和短連接進行多線程處理。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果：

①采用LVS（ip層負載）+nginx（或其它HTTP層代理）+后臺HTTP服務器+ libuv框架的TCP服務器的方法，能應對WiFi采集系統(tǒng)中的各種網(wǎng)絡布署和高并發(fā)連接情況；