【摘要】：隨著智能家居產(chǎn)品的逐漸普及,如何處理不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量成為智能家居云服務(wù)平臺(tái)面臨的主要難題之一。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,云服務(wù)平臺(tái)能否提供穩(wěn)定、及時(shí)和高效的數(shù)據(jù)服務(wù),成為人們對(duì)智能家居產(chǎn)品的主要擔(dān)憂之一。本文從智能家居的實(shí)際需求出發(fā),為避免因單機(jī)負(fù)載性能瓶頸而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰,提出了基于集群化架構(gòu)的云服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)云服務(wù)平臺(tái)由多個(gè)小型集群構(gòu)成,包含監(jiān)控管理中心,負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)集群、網(wǎng)關(guān)端業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)集群、客戶端業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)集群、數(shù)據(jù)中心和產(chǎn)品控制中心六大模塊。各個(gè)子系統(tǒng)之間職責(zé)明確,協(xié)同工作,為智能家居提供穩(wěn)定服務(wù)。為了提高整個(gè)云服務(wù)平臺(tái)的可用性和穩(wěn)定性,防止人工干預(yù)引起的誤操作,本文設(shè)計(jì)了私有通信協(xié)議和服務(wù)治理框架。在知識(shí)庫(kù)中制定了決策約束和自治方案,根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)計(jì)劃。該方案使平臺(tái)具有根據(jù)業(yè)務(wù)壓力自動(dòng)伸縮規(guī)模、屏蔽修復(fù)宕機(jī)節(jié)點(diǎn),同步節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的特點(diǎn),保障了節(jié)點(diǎn)的高可用性和穩(wěn)定性。由于終端與云平臺(tái)采用長(zhǎng)時(shí)間的有狀態(tài)連接,具有短時(shí)間并發(fā)數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)。由此,本文提出了動(dòng)態(tài)平滑負(fù)載調(diào)度算法。根據(jù)節(jié)點(diǎn)資源利用率和負(fù)載狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋,動(dòng)態(tài)調(diào)整一致性哈希算法建立的調(diào)度模型。根據(jù)請(qǐng)求信息,通過(guò)哈希落環(huán)的方式得到相應(yīng)的可用服務(wù)器列表,經(jīng)過(guò)調(diào)度后平臺(tái)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載保持均衡,平滑增長(zhǎng)。在該場(chǎng)景下,相比于其他調(diào)度算法,該算法在調(diào)度可靠性和各個(gè)節(jié)點(diǎn)資源利用率上有較大的提高。對(duì)于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),采用基于事件驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)了高并發(fā)、低時(shí)延的多層次數(shù)據(jù)處理框架。根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行層次模塊化劃分,各個(gè)層次之間通過(guò)隊(duì)列進(jìn)行松耦合連接,提高了請(qǐng)求處理效率,并且保證用戶與智能網(wǎng)關(guān)之間通信的實(shí)時(shí)性。本文還根據(jù)網(wǎng)關(guān)異常信息收集的現(xiàn)實(shí)需求,結(jié)合elk框架模型,設(shè)計(jì)了網(wǎng)關(guān)信息分布式收集方案,為異常分析和產(chǎn)品的改進(jìn)提供了良好的基礎(chǔ)。最后對(duì)整個(gè)云服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試,包括功能完整性測(cè)試、性能測(cè)試和服務(wù)穩(wěn)定性測(cè)試,各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果都表明整個(gè)平臺(tái)達(dá)到了預(yù)期要求,符合實(shí)際的使用需求。
【圖文】：

圖 1.2 “智能家居”搜索指數(shù)(圖片來(lái)源:百度指數(shù))去智能家居系統(tǒng)通常以智能網(wǎng)關(guān)為數(shù)據(jù)中心，以一個(gè)家庭為單點(diǎn)，采用局域網(wǎng)據(jù)交互，無(wú)法遠(yuǎn)程控制；現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)通常采用局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，為一個(gè)數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)、中轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)、分析等。隨著產(chǎn)品的大范圍普致數(shù)據(jù)量劇增，由于智能家居的場(chǎng)景特性，對(duì)產(chǎn)品的可靠性和實(shí)時(shí)性有極高的信產(chǎn)生的海量的、分布式的復(fù)雜狀態(tài)數(shù)據(jù)，照搬其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析的遇到性能瓶頸。如何構(gòu)建高可靠性、高吞吐能力、高存儲(chǔ)計(jì)算能力的云服務(wù)平究難點(diǎn)[9]。計(jì)算技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀信息爆炸的今天，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)產(chǎn)生于生活的各個(gè)領(lǐng)域據(jù)量的飛速增長(zhǎng)，服務(wù)器后端的計(jì)算壓力和數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)壓力不斷增重，利來(lái)緩解資源壓力成為了一種主流的發(fā)展趨勢(shì)。果以國(guó)內(nèi)云計(jì)算市場(chǎng)發(fā)展作為依據(jù)劃分，2007-2010 為市場(chǎng)引入階段，這一階段戶對(duì)云計(jì)算認(rèn)知度低，云計(jì)算的發(fā)展方向和商業(yè)盈利模式還處于摸索期，缺乏

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 集群需求分析智能家居通常由移動(dòng)終端，云服務(wù)器平臺(tái)、智能網(wǎng)關(guān)、家居設(shè)備和私有網(wǎng)絡(luò) 5 大模]。整體模型如圖 2.1 所示，云服務(wù)平臺(tái)與智能網(wǎng)關(guān)、客戶端的對(duì)應(yīng)關(guān)系是一對(duì)多，家居產(chǎn)品的成熟與穩(wěn)定。用戶量的爆炸式增長(zhǎng)，將會(huì)導(dǎo)致云服務(wù)平臺(tái)兩端（客戶端的負(fù)載和并發(fā)壓力急劇增大。但是云服務(wù)平臺(tái)是移動(dòng)設(shè)備與智能網(wǎng)關(guān)之間連接的橋交互的中樞，云平臺(tái)服務(wù)質(zhì)量的下降將影響整個(gè)智能家居系統(tǒng)。 如何保證高并發(fā)的客戶端和網(wǎng)關(guān)的請(qǐng)求能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)和穩(wěn)定的得到響應(yīng)處理，是云服務(wù)平臺(tái)無(wú)法規(guī)問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.09

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2579248