[發明專利]基于LVS的車聯網網關集群方法及系統

有效

• 申請號: 202010827895.1
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111970362B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 李先懿;劉晨琦;辛志曉;陳鵬程;胡志力;尹占威;郭正光
• 申請（專利權）人: 上海勢航網絡科技有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/10;H04L67/1097;H04L69/16;H04L67/141;H04L69/22;H04L67/1001;H04L41/0654;H04L41/0663
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 季永康

1.基于LVS的車聯網網關集群方法，其特征在于，包括以下步驟：

車載終端通過VIP和Port發起TCP連接，并向LB1和LB2分別發送TCP數據包；

LB1通過局域網接收TCP數據包，LB1對TCP數據包進行修改，并將修改后的TCP數據包發送到局域網；

實際網關服務器通過所述局域網接收修改后的TCP數據包，并對接收的數據進行解析，得到終端數據，步驟包括：實際網關服務器RSn接收到修改后的TCP數據包，按照車聯網通信協議解析修改后的TCP數據包；實際網關服務器RSn記錄車載終端的上線狀態和上線時間，且實際網關服務器RSn將車載終端上報的TCP數據包寫入Mongodb數據庫，將終端編號TID、網關編號Gn、上線狀態和上線時間寫入Kafka消息隊列，將終端數據存儲到Kafka消息隊列；

其中網關服務器RSn的設置步驟包括：在IP地址為RIPn的linux虛擬服務器RSn上添加一塊IP地址為VIP的回環網卡，并通過修改內核參數進行ARP抑制，避免linux虛擬服務器RSn使用原有ARP緩存的IP地址和物理地址，以在linux虛擬服務器RSn上啟動網關程序，監聽TCP端口Port，其中linux虛擬服務器RSn對應的網關編號為Gn；

Redis數據庫訂閱所述Kafka消息隊列，并緩存終端數據，步驟包括：所述Redis數據庫將終端編號TID和所在網關編號Gn、上線狀態和上線時間均放入緩存；當車載終端下線時，TCP連接斷開，車載終端所在的網關Gn與網關集群代理從Redis數據庫中查詢所述車載終端的上下線狀態和最后一次上線時所在的網關編號Gm進行比較；若Gn等于Gm，則車載終端正常下線，將終端編號TID、網關編號Gn、下線狀態和下線時間寫入Kafka消息隊列，再進入Redis數據庫中緩存；若Gn不等于Gm，則車載終端通過其他網關編號上線，不將下線狀態寫入Kafka消息隊列；

車聯網平臺后端下發指令時，調用網關集群代理接口，網關集群代理從Redis數據庫中查詢終端數據，步驟包括：車聯網平臺后端下發指令時，調用網關集群代理接口，Redis數據庫將終端編號TID和其它指令參數發送給網關集群代理；網關集群代理從Redis數據庫查詢車載終端所在的網關編號Gn、上下線狀態；若車載終端為上線狀態，網關集群代理根據查詢得到的網關編號Gn，調用該網關編號Gn下發接口的指令，網關編號Gn收到指令下發請求時，選取對應的TCP連接，將指令下發到車載終端；若如果車載終端為下線狀態，網關集群代理緩存下發接口的指令，待車載終端下次上線時，繼續車載終端為上線狀態的過程。

2.根據權利要求1所述的基于LVS的車聯網網關集群方法，其特征在于：所述車載終端通過VIP和Port發起TCP連接包括：

車載終端通過VIP向LB1和LB2發送TCP對接申請；

LB2為LB1的備份，所述車載終端與LB1建立TCP連接。

3.根據權利要求2所述的基于LVS的車聯網網關集群方法，其特征在于：所述LB2為LB1的備份包括：

在同一物理網絡區域內，LB2和LB1均安裝keepalived；

所述keepalived將LB2中配置文件state修改為Backup，且LB2的其余配置文件與LB1相同。

4.根據權利要求1所述的基于LVS的車聯網網關集群方法，其特征在于：所述LB1對TCP數據包進行修改，并將修改后的TCP數據包發送到局域網包括：

LB1收到TCP數據包后，根據加權輪詢調度算法從網關服務器RS1和網關服務器RS2中挑選一臺服務器RSn作為實際網關服務器，其網關編號為Gn；

LB1將TCP數據包的目標Mac地址修改為實際網關服務器RS的Mac地址，并將修改后的TCP數據包發送到局域網內。