[发明专利]基于LVS的车联网网关集群方法及系统

权利要求书

1.基于LVS的车联网网关集群方法，其特征在于，包括以下步骤：

车载终端通过VIP和Port发起TCP连接，并向LB1和LB2分别发送TCP数据包；

LB1通过局域网接收TCP数据包，LB1对TCP数据包进行修改，并将修改后的TCP数据包发送到局域网；

实际网关服务器通过所述局域网接收修改后的TCP数据包，并对接收的数据进行解析，得到终端数据，步骤包括：实际网关服务器RSn接收到修改后的TCP数据包，按照车联网通信协议解析修改后的TCP数据包；实际网关服务器RSn记录车载终端的上线状态和上线时间，且实际网关服务器RSn将车载终端上报的TCP数据包写入Mongodb数据库，将终端编号TID、网关编号Gn、上线状态和上线时间写入Kafka消息队列，将终端数据存储到Kafka消息队列；

其中网关服务器RSn的设置步骤包括：在IP地址为RIPn的linux虚拟服务器RSn上添加一块IP地址为VIP的回环网卡，并通过修改内核参数进行ARP抑制，避免linux虚拟服务器RSn使用原有ARP缓存的IP地址和物理地址，以在linux虚拟服务器RSn上启动网关程序，监听TCP端口Port，其中linux虚拟服务器RSn对应的网关编号为Gn；

Redis数据库订阅所述Kafka消息队列，并缓存终端数据，步骤包括：所述Redis数据库将终端编号TID和所在网关编号Gn、上线状态和上线时间均放入缓存；当车载终端下线时，TCP连接断开，车载终端所在的网关Gn与网关集群代理从Redis数据库中查询所述车载终端的上下线状态和最后一次上线时所在的网关编号Gm进行比较；若Gn等于Gm，则车载终端正常下线，将终端编号TID、网关编号Gn、下线状态和下线时间写入Kafka消息队列，再进入Redis数据库中缓存；若Gn不等于Gm，则车载终端通过其他网关编号上线，不将下线状态写入Kafka消息队列；

车联网平台后端下发指令时，调用网关集群代理接口，网关集群代理从Redis数据库中查询终端数据，步骤包括：车联网平台后端下发指令时，调用网关集群代理接口，Redis数据库将终端编号TID和其它指令参数发送给网关集群代理；网关集群代理从Redis数据库查询车载终端所在的网关编号Gn、上下线状态；若车载终端为上线状态，网关集群代理根据查询得到的网关编号Gn，调用该网关编号Gn下发接口的指令，网关编号Gn收到指令下发请求时，选取对应的TCP连接，将指令下发到车载终端；若如果车载终端为下线状态，网关集群代理缓存下发接口的指令，待车载终端下次上线时，继续车载终端为上线状态的过程。

2.根据权利要求1所述的基于LVS的车联网网关集群方法，其特征在于：所述车载终端通过VIP和Port发起TCP连接包括：

车载终端通过VIP向LB1和LB2发送TCP对接申请；

LB2为LB1的备份，所述车载终端与LB1建立TCP连接。

3.根据权利要求2所述的基于LVS的车联网网关集群方法，其特征在于：所述LB2为LB1的备份包括：

在同一物理网络区域内，LB2和LB1均安装keepalived；

所述keepalived将LB2中配置文件state修改为Backup，且LB2的其余配置文件与LB1相同。

4.根据权利要求1所述的基于LVS的车联网网关集群方法，其特征在于：所述LB1对TCP数据包进行修改，并将修改后的TCP数据包发送到局域网包括：

LB1收到TCP数据包后，根据加权轮询调度算法从网关服务器RS1和网关服务器RS2中挑选一台服务器RSn作为实际网关服务器，其网关编号为Gn；

LB1将TCP数据包的目标Mac地址修改为实际网关服务器RS的Mac地址，并将修改后的TCP数据包发送到局域网内。