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　　【熱門產(chǎn)品】韓國獨(dú)立服務(wù)器丨美國物理服務(wù)器

　　【精選文章】韓國 vps ping

　　在新型智能家居系統(tǒng)中，家庭網(wǎng)關(guān)將取代 pc 機(jī)作為家庭控制中心。傳統(tǒng)客戶端/服務(wù)器模式不能保持家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)時連接。基于百萬級的家庭網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器保持長連接的目的，采用主從服務(wù)器框架進(jìn)行負(fù)載均衡，心跳機(jī)制保障網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器實(shí)時連接的方案。

　　1、新型智能家居系統(tǒng)整體框架

　　基于傳統(tǒng)c/s架構(gòu)的智能家居系統(tǒng)需要保持一臺pc 機(jī)運(yùn)行中間件才能達(dá)到隨時控制的目的，這與智能家居綠色節(jié)能的理念相違背。在光纖到戶的推動下，pon上行家庭網(wǎng)關(guān)在全國得到普及，并且有低功耗保持長時間工作的特點(diǎn)，適合用于智能家居系統(tǒng)中。

　　本方案設(shè)計(jì)一種新型智能家居系統(tǒng)，由家庭網(wǎng)關(guān)替代pc成為家庭網(wǎng)絡(luò)控制中心。圍繞家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器互聯(lián)問題展開，探討一種適合家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接方案?；诩彝ゾW(wǎng)關(guān)的智能家居系統(tǒng)整體框架如圖1 所示。 智能家居系統(tǒng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)，家庭控制中心，遠(yuǎn)程服務(wù)器，手機(jī)終端組成。其中傳感器網(wǎng)絡(luò)通過Zig bee、wi-Fi等無線通信技術(shù)組建。

　　傳^{<美國獨(dú)立服務(wù)器>}統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)中控制中心采用家用pc 和協(xié)調(diào)器等設(shè)備，新型的智能家居系統(tǒng)如圖 1 所示，采用家庭網(wǎng)關(guān)充當(dāng)家庭控制中心的角色。

　　2、新型智能家居系統(tǒng)中家庭網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器連接的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2.1 遠(yuǎn)程服務(wù)器方案設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)的服務(wù)器方案往往使用單一服務(wù)器模式，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)不需要客戶端與服務(wù)器保持長連接，客戶端獲取數(shù)據(jù)時發(fā)送一個連接即可。并且客戶端運(yùn)行在 pc 機(jī)上，客戶端對服務(wù)器發(fā)起連接后，服務(wù)器可暫存客戶端的ip 地址和端口，當(dāng)服務(wù)器需要給客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時直接用客戶端的ip 地址和端口號即可。所以用單一服務(wù)器即能滿足傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的需求。

　　當(dāng)業(yè)務(wù)量大的時候，傳統(tǒng)服務(wù)器采用服務(wù)器集群技術(shù)來保證服務(wù)器不因業(yè)務(wù)量過大而癱瘓。 隨著智能家居網(wǎng)關(guān)用戶逐步上升，用戶將達(dá)到百萬級。 每個網(wǎng)關(guān)都要與服務(wù)器保持長連接，同時服務(wù)器還要與手機(jī)端通信。為了保證服務(wù)器的負(fù)載會達(dá)到百萬級時，其仍能正常其正常工作，本方案采用主從服務(wù)器框架來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。主服務(wù)器負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器首次建立連接，然后根據(jù)地理位置等因素為網(wǎng)關(guān)分配一個從服務(wù)器并告知其 ip 等信息，網(wǎng)關(guān)再根據(jù)從服務(wù)器信息對從服務(wù)器發(fā)起連接，建立連接后網(wǎng)關(guān)與從服務(wù)器保持長連接并斷開與主服務(wù)器的連接。

　　主服務(wù)器對手機(jī)終端也是如此，只負(fù)責(zé)首次建立連接，判斷該手機(jī)號控制的網(wǎng)關(guān)分配到哪個從服務(wù)器，然后讓其對從服務(wù)器進(jìn)行連接。

　　本方案設(shè)計(jì)的服務(wù)器框架如圖 2 所示，由主服務(wù)器和從服務(wù)器組成，網(wǎng)關(guān)第一次連接或者與服務(wù)器連接中斷后重連都是對主服務(wù)器發(fā)起，主服務(wù)器收到網(wǎng)關(guān)發(fā)起的連接信息后進(jìn)行認(rèn)證，查看是否在服務(wù)網(wǎng)關(guān)列表，認(rèn)證成功后分配從服務(wù)器 ip 和服務(wù)號給網(wǎng)關(guān)。從服務(wù)器用于保持與網(wǎng)關(guān)的長連接，一方面可以對網(wǎng)關(guān)發(fā)送控制命令，一方面可接收網(wǎng)關(guān)上報(bào)的監(jiān)控信息。備用主服務(wù)器用于主服務(wù)器故障時切換使用。

　　2.2 家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接方案的設(shè)計(jì)

　　家庭網(wǎng)關(guān)所屬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為電信運(yùn)營商的子網(wǎng)環(huán)境，ip動態(tài)更改，并且經(jīng)過了多層 nAt 轉(zhuǎn)換，服務(wù)器無法對網(wǎng)關(guān)發(fā)起主動連接。而用戶需要隨時對家庭設(shè)備進(jìn)行控制，服務(wù)器必須隨時能夠?qū)W(wǎng)關(guān)發(fā)起連接。為了實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器互相通信。

　　本方案采用 socket 長連接模式實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器配置固定 ip，網(wǎng)關(guān)上電后發(fā)起對服務(wù)器的 socket 連接，連接成功后保持連接不中斷，服務(wù)器可通過此 socket 連接收發(fā)網(wǎng)關(guān)的信息。

　　2.2.1 網(wǎng) 關(guān)與服務(wù)器長連接及意外中斷恢復(fù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　用戶需要隨時遠(yuǎn)程監(jiān)控家庭信息，例如回家路上打開空調(diào)，離開的路上關(guān)掉電源等，網(wǎng)關(guān)也需要隨時向用戶反饋家庭異常，例如煙霧報(bào)警信息，所以家庭網(wǎng)關(guān)必須與服務(wù)器隨時保持連接。

　　本方案采用心跳包監(jiān)控網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器之間的長連接，當(dāng)網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器連接成功后，服務(wù)器每隔一段時間（暫時設(shè)置為 15 s）向網(wǎng)關(guān)發(fā)送心跳包，網(wǎng)關(guān)接收到心跳包后需立即回應(yīng)心跳包給服務(wù)器。若超過 5 次無回應(yīng)，則判定為連接斷。

　　服務(wù)器會將次網(wǎng)關(guān)在線標(biāo)志位置為0，同樣家庭網(wǎng)關(guān)上線后會有監(jiān)控心跳線程，若連續(xù) 75 s 內(nèi)無心跳信息，則會判定已與服務(wù)器斷開連接，網(wǎng)關(guān)會自動重啟連接服務(wù)器線程。

　　2.2.2 家 庭網(wǎng)關(guān)控制權(quán)安全性的設(shè)計(jì)

　　家庭網(wǎng)關(guān)的控制權(quán)必須是保證是家庭成員，不能讓陌生人取得控制權(quán)，否則會帶來不可估量的后果。家庭網(wǎng)關(guān)存儲有一個可控手機(jī)號列表，必須通過本地 web 連接后才能更改，不能遠(yuǎn)程更改（防止黑客等利用漏洞遠(yuǎn)程添加控制權(quán)）。網(wǎng)關(guān)連接服務(wù)器后會上報(bào)可控手機(jī)號列表，只有在列表中的號碼才能遠(yuǎn)程登錄服務(wù)器，并且手機(jī)遠(yuǎn)程登錄服務(wù)器還要短信驗(yàn)證碼配合，防止他人偽裝登錄。手機(jī)登錄服務(wù)器后，發(fā)送控制家庭網(wǎng)關(guān)的命令時會在消息頭部增加手機(jī)號信息，網(wǎng)關(guān)收到信息后會核對該手機(jī)號是否在本地可控手機(jī)號列表中（防止服務(wù)器的手機(jī)號列表與網(wǎng)關(guān)本地手機(jī)號列表不一致 ）。

　　2.3 家庭網(wǎng)關(guān)連接控制模塊工作流程

　　家庭網(wǎng)關(guān)的軟件流程如圖 4 所示，上電后初始化，然后向主服務(wù)器發(fā)送連接信息，若無法連接主服務(wù)器則向備用主服務(wù)器發(fā)送連接信息。連接上主服務(wù)器后會上報(bào)自身的一些信息，包括可控手機(jī)號列表，主服務(wù)器會根據(jù)地理位置等信息返回一個最近的從服務(wù)器序號和 ip 地址等信息，然后網(wǎng)關(guān)連接從服務(wù)器。

　　若連接從服務(wù)器連接不上，則會反饋給主服務(wù)器， 主服務(wù)器會返回另一個從服務(wù)器的序號和 ip 地址信息用于連接。 連接好從服務(wù)器后，家庭網(wǎng)關(guān)即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，但必須與從服務(wù)器保持心跳連接，才能保證其是可控狀態(tài)。

　　2.4 模擬測試的測試步驟和結(jié)果

　　本模擬測試方案中，為使數(shù)據(jù)庫訪問效率滿足性能要求，且 pc 遠(yuǎn)程控制可直接用瀏覽器實(shí)現(xiàn)，主服務(wù)器采用 pHp的 Yii 框架搭建的 web 服務(wù)器，手機(jī)等終端和家庭網(wǎng)關(guān)連接主服務(wù)器則需要建立一個 socket 連接并把數(shù)據(jù)封裝為 https協(xié)議。主服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲網(wǎng)關(guān)信息，可控手機(jī)號列表等信息，并負(fù)責(zé)分發(fā)從服務(wù)器序號和 ip 給網(wǎng)關(guān)，查找與手機(jī)號配對的網(wǎng)關(guān)所在的從服務(wù)器序號和 ip 并發(fā)送給認(rèn)證后的手機(jī)。

　　從服務(wù)器則采用 pHp 的 workerman 框架來搭建，此框架是一個基于 pHp 的 socket 服務(wù)框架。網(wǎng)關(guān)與從服務(wù)器連接后保持心跳，手機(jī)獲取從服務(wù)器序號和 ip 后連接從服務(wù)器，根據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)號綁定與網(wǎng)關(guān)在同一個服務(wù)號里，在一個服務(wù)號里可包含多個手機(jī)，但只能一個網(wǎng)關(guān)，手機(jī)和網(wǎng)關(guān)之間可以互相通信。服務(wù)器端打開 workerman 的進(jìn)程，開啟服務(wù)，如圖 5 所示。

　　網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程登錄到服務(wù)器，id 為 67，服務(wù)號為 1，與服務(wù)器保持心跳連接，如圖 6 所示。瀏覽器遠(yuǎn)程登錄，服務(wù)器認(rèn)證后分配其 id 為 68，匹配到網(wǎng)關(guān)所在服務(wù)號為 1，向網(wǎng)關(guān)（id 為 67）發(fā)出指令“l(fā)ight1 turn on”，服務(wù)器將指令轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)^{<香港站群服務(wù)器租用>}關(guān)。

　　結(jié)語

　　模擬實(shí)現(xiàn)結(jié)果表明，通過心跳保持家庭網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程服務(wù)器長連接，分配服務(wù)號保證手機(jī)與家庭網(wǎng)關(guān)相關(guān)聯(lián)的方案可行。用家庭網(wǎng)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng) pc 作為智能家居系統(tǒng)中家庭的控制中心，能充分利用現(xiàn)有家庭網(wǎng)關(guān)資源。

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　　香港服務(wù)器托管提供商提供服務(wù)器群集技術(shù)特征的分析

　　服務(wù)器集群技術(shù)的特點(diǎn)和功能高可應(yīng)用性與可擴(kuò)展性

　　1.高可應(yīng)用性

　　對于一些實(shí)時性很強(qiáng)的應(yīng)用系統(tǒng)，必須保持服務(wù)的24小時不間斷運(yùn)行，而由于軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)和人為等各種原因，單一服務(wù)運(yùn)行環(huán)境很難達(dá)到這種要求，此時構(gòu)建一個服務(wù)器集群系統(tǒng)是個不錯的選擇。構(gòu)建集群的一個最大的優(yōu)點(diǎn)是集群具有高可用性，在服務(wù)出現(xiàn)故障時，服務(wù)器集群系統(tǒng)可以自動將服務(wù)從故障節(jié)點(diǎn)切換到另一個備用節(jié)點(diǎn)，從而提供不間斷性服務(wù)，保證了業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)行。

　^{<免備案服務(wù)器>}　2.可擴(kuò)展性

　　隨著業(yè)務(wù)量的加大，現(xiàn)有的集群服務(wù)實(shí)體不能，滿足需求時，可以向此集群中動態(tài)加入一個或多個服務(wù)節(jié)點(diǎn)，從而滿足應(yīng)用的需要，增強(qiáng)集群的整體性能，這就是集群的可擴(kuò)展性。

　　負(fù)載均衡與錯誤恢復(fù)

　　1.負(fù)載均衡

　　服務(wù)器集群系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是可以靈活、有效地分擔(dān)系統(tǒng)負(fù)載，通過集群自定義的負(fù)載分擔(dān)策略，將客戶端的訪問分配到下面的各個節(jié)點(diǎn)。例如，可以定義輪詢分配策略，將請求平均分配到各個服務(wù)節(jié)點(diǎn)，還可以定義最小負(fù)載分配策略，當(dāng)一個請求進(jìn)行時，服務(wù)器集群系統(tǒng)判斷哪個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)比較清閑，就將此請求分發(fā)到這個節(jié)點(diǎn)。

　　2.錯誤恢復(fù)

　　當(dāng)一個任務(wù)在一個節(jié)點(diǎn)上好沒有完成時，由于某種原因，執(zhí)行失敗，此時，另一個服務(wù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該能接著完成此任務(wù)，這就是服務(wù)器集群提供的錯誤恢復(fù)功能，通過錯誤的重定向，保證了每個執(zhí)行任務(wù)都能有效完成。

　　心跳監(jiān)測與漂移IP

　　1.心跳監(jiān)測

　　為了能實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、提供高可用服務(wù)和執(zhí)行錯誤恢復(fù)，服務(wù)器集群系統(tǒng)提供了心跳監(jiān)測技術(shù)。心跳監(jiān)測是通過心跳線實(shí)現(xiàn)的，可以做心跳線的設(shè)備有RS232串口線，也可以用獨(dú)立的一塊網(wǎng)卡來跑心跳，還可以是共享磁盤陣列等。心跳線的數(shù)量應(yīng)該為服務(wù)器集群節(jié)點(diǎn)數(shù)減1。需要注意的是，如果通過網(wǎng)卡來做心跳的話，每個節(jié)點(diǎn)需要兩塊網(wǎng)卡，其中，一塊作為私有網(wǎng)絡(luò)直接連接到對方及其相應(yīng)的網(wǎng)卡，用來監(jiān)測對方心跳;另一塊網(wǎng)卡連接到公共網(wǎng)絡(luò)對外提供服務(wù)，同時心跳網(wǎng)卡和服務(wù)網(wǎng)卡的IP地址盡量不要在一個網(wǎng)段內(nèi)。心跳監(jiān)控的效率直接影響故障切換時間的長短，服務(wù)器集群系統(tǒng)正是通過心跳技術(shù)保持著節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部有效通信。

　　2.漂移IP地址

　　在服務(wù)器集群系統(tǒng)中，除了每個服務(wù)節(jié)點(diǎn)自身的真實(shí)IP地址外，還存在一個漂移IP地址。為什么說是漂移IP呢?因?yàn)檫@個IP地址并不固定，例如在兩個節(jié)點(diǎn)的雙機(jī)熱備中，正常狀態(tài)下，合格漂移IP位于主節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后，漂移IP地址自動切換到備用節(jié)點(diǎn)上。因此，為了保證服務(wù)器的不間斷性。在集群系統(tǒng)，對外提供的服務(wù)IP一定要是這個漂移IP地址，雖然節(jié)點(diǎn)本身的IP也能對外提供服務(wù)，但是當(dāng)此節(jié)點(diǎn)失效后，服務(wù)切換到了另一個節(jié)點(diǎn)，服務(wù)IP仍然是故障節(jié)點(diǎn)的IP地址，此時服務(wù)就隨之中斷了。

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