[发明专利]基于LVS的车联网网关集群方法及系统

说明书

本发明公开了基于LVS的车联网网关集群方法，包括以下步骤：车载终端通过VIP和Port发起TCP连接；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，将终端数据存储到Kafka消息队列；Redis数据库订阅所述Kafka消息队列，并缓存终端数据。本发明的车载终端通过统一的VIP连接到负载均衡服务器1，负载均衡服务器1拥有统一的网关IP地址和接收端口，车联网系统能够通过统一的网关IP地址和接收端口准确的了解车载终端的具体状况，方便对车载设备进行管理。

技术领域

本发明属于基于网络信息交接技术领域，特别涉及基于LVS的车联网网关集群方法及系统。

背景技术

在车联网系统中，为了减少网络流量，保证通信实时性，大部分车载终端与车联网平台通过TCP长连接进行通信。车联网平台的网关子系统负责与终端建立TCP长连接，接收并解析终端上报的数据。当平台接入数万终端时，网关需要维持大量的TCP长连接。解析终端上报数据时，网关需要在内存中进行大量的二进制数据移动、复制、截取、拼接等操作。因此，网关面临较大压力。单点网关无法支持数万车载终端同时上报数据，无法保证系统稳定。

现有大型车联网系统，通常启动多个网关，这些网关监听不同的IP或端口。多个网关之间无法协同工作，做到动态负载均衡。也不具备高可用功能。某个网关故障，连接到该网关的终端不会自动分配到其它健康网关，造成大量终端掉线。随便接入终端数量增多，新接入的终端需要接入到新架设的网关，无法做到动态扩充扩容，这样增加了终端管理的难度。

因此，发明基于LVS的车联网网关集群方法及系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了基于LVS的车联网网关集群方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于LVS的车联网网关集群方法，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，将终端数据存储到Kafka消息队列；

Redis数据库订阅所述Kafka消息队列，并缓存终端数据；

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；

当车载终端为上线状态，网关集群代理下发指令到车载终端；

当车载终端为下线状态，网关集群代理缓存下发指令，直至车载终端上线。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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：