论文研究-高性能LBS信息通信系统的研究与实现 .pdf

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高性能LBS信息通信系统的研究与实现,张鹏,张雷,当前,移动互联网正在进行爆炸式的发展,LBS基于位置的服务以其定位速度快,价格低的特点,使大部分个人终端集成了LBS相关硬件。LBS
国武技论文在线 系统关键技术 在通信协议的方面,考虑到不同应用场景的特点和通信的性能要求,采用传输层协议 和。另外,本系统是一套基于大量移动端和服务器端的通信系统,且考虑到进一 步的移植性和可扩展性,所以系统采用有卡富的开源框架的开发语言和已经被各大厂 商成功应用的 数据库。 通信协议 传输层,是两台计算机经过网络进行数据通倍时,第一个端到端的层次(如图所示) 具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求; 当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上 创建多个逻辑连接。其中应用最为广泛的分别是和通信协议。 OS参考模型 TCP/P模型 应用层 表示层 应用 公话层 传输层 传输层 网络层 网络层 数据链路层 数据链路层 物理层 物埋层 图网络层次模型 协议 协议(传输控制协议)提供可靠的端到端的通信,可以保证接收方收到的数据与 发送方发送的数据完全一致,能够保证数据不丢失、无差错,同时还有流量控制和拥塞控制 的功能,所以协议比较复杂,能够为要求可靠性的应用层协议提供服务,如文件传输、 邮件收发、网页浏览、远程登录等等。在本系统中,可以应用于对可靠性要求比较靠的场景 协议 协议(用户数据包协议)不能保证数据不丢失、无差错,也不能保证接收方收到 数据的顺序和发送方发送数据的顺序一样。协议比较简单,但效率比较高,能为对可 靠性要求不高,对实时性要求比较高的应用提供服务,如传输音频和视频。在木系统中,考 虑到部分位置信息不耍求全部接收成功,可以应用协议。 开发框架和数据库 在协议下,由于服务器端要和客户端保持长久连接,所以服务器端会长时间的保 持大量的长连接,普通的 技术已经不足以满足,所以本系统采用基于技术的 开源 框架。数据库则采用已经在各大型企业中得到成功应用的 开源数据库。 框架 是 组织一个较新的项目,它为开发高性能和高可用性的网络应用程序 国武技论文在线 提供了非常使利的框架。当前发行的 版本支持基于 技术的 用程序开发,正在使用 的软件主要有: 等。架构如图所示。 远程对象 客户端 /O服务 会话 1/O过滤器1 MINA 1/O过滤器2 1/o过滤器3 1/处理器 应用层 图 架构图 数据库 是一个小型关系型数据库管理系统。日前 被广泛地应用在 上 由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,许多中小型网站为了 降低网站总体拥有成本而选择∫ 作为网站数据库。 系统主要功能实现 信息接收 模块的特点是多客户端,服务为短处理,并且需要进行写操作。在服务为长处理时, 并发有其必要性。但是夲模块是短处理,又需要加锁。这样来看,多线程并发就没有很强 的必要性。经过节点实验,加入并发操作反而小幅度降低性能,因此,使用单线程实现的通 信系统性能最佳。另外, 发送数据时侯先把数据发送到 缓冲区中,之后接受函 数再从缓冲区中取数据,如果发送端特别快的吋候,缓冲区很快就被填淸(默认的是 字节),这时候应该根据具体情況设置缓冲区的大小。核心代码如下 设置接受缓存大小,还要修改操作系统中的参数,程序中所设置的参数不大 于操作系统中设置的最人值 国武技论文在线 信息接收 为了保证与网终不稳定的用户提供可靠服务,加入了应用层的心跳包保活机制。在消息 格式的设计上,需要在应用层消息做定界处理,保证单条消息的完整接收。利用 框 架中的 类和 类实现通信过程中的编解码. 新版的中默认打开操作系统的功能,服务的启动经优化后,核心代码如下 根据核数,构造 构造优化后的过滤器链 数据持久化 考虑到服务器效率和减轻数据库压力的问题,木系统没有采用持久化框架,直接基于 对数据库操作做封装。由于 数据斥中预编译语句 对象已预 编译过,所以其执行速度要快于 对象,并且在 数据库中的预编译阶段发 国武技论文在线 生在本地,节省次网络廾销。因此,多次执行的语句创建为 象,同时结合批处理操作,进一步使持久化操作效率得到提髙 测试结果 被测试节点基本配置为双核 内存 网卡,使盘为 利用测试工具对木系统进行压力测试,参数设置为数据包小于,模拟个发 包终端,以的发包速率,运行吋长 测得收包的成功率约为。在监视 器上观察到被测节点运行稳定,如图、图所示。 口19216.0.1cPu100000)■192168.0, Disks to(x0000)■192.168.c,1 Memory(x1200oo ■192168.01 Network yO 27000000 2400000 21000000 傻1800000 815000000 面12000000 N下体 9 000 00 6000000 3000000 LAAA 00:0:000c:0a:l700:00:3500:00:5300:01:1100:D1:2902:01:4700:02:050002:23c0:02:4100:02:59 lapsed time (granularity: I sec) 图状态图( 19216E01cPUD2147483647■:92168,0 1 Disks|o■192.16,0.1 Memory (x2147483647】 ■1921680.1 Network yO(00000000) 10000000000000000 g00000000000000 e0000000o0000000 7。000000。0000 600o00o000000000 500000000 e4a0000 蔓200 1 000 000 000 000。o 00:0a:0ac:01:510003:430c05:3500:07:270n:9:1900:11:100n:13:02Do:14:5400:16:460n:1含:3B Elapsed time(granularity: I sec) 图状态图() 结论 本系统采用开源、免费的技术,针对于网络上位置信息的通信系统进行了研究和 实现。该系统具有快遠开发、灵活扩展、服务效率高的特点,减轻服务提供商开发、 部署、维护成本,同时提升」用户体验 参考文献 百度百和 刘东明栘动互联网发展分析信息通信技术, 林俞先一个面向服务的开放框架计算机科学, 详解卷:协议范建华北京:机械工业出版社,

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