一種分布式的通信系統設計與實現

孫永亮

【摘要】 隨著云計算、大數據、多線程等技術的快速發展和進步，有效的促進了分布式通信系統在氣象資料傳輸中的應用，提高了氣象數據采集、分發、處理的實時性和并發性。本文基于云計算和輕量級線程技術開發一個分布式的氣象資料通信系統，并且重點描述了系統實現的多層業務處理關鍵技術。

【關鍵詞】 通信系統 分布式 云計算 虛擬化

一、引言

“十二五”以來航空業務迅猛發展，業務運行對氣象應用系統的依賴和要求日益增進，目前已經使用了氣象數據庫系統、氣象數據資料管理系統、氣象數據綜合顯示系統和氣象數據庫業務監控系統等多個氣象業務應用系統，各系統之間業務聯系衍生出大量數據可靠傳輸的通信需求；隨著云計算、大數據、多線程等技術的快速發展和進步，促進了分布式通信系統在氣象資料管理領域的研究和應用，因此利用先進的數據傳輸技術構建高可靠、高并發的分布式通信系統已經迫在眉睫[1]。

二、分布式的通信系統功能設計

云計算技術可以利用矩陣模式連接數以百萬的計算機終端和服務器，以數量級模式大幅度提升系統計算能力，遠遠的超出大型服務器或集群服務器。分布式的通信系統采用了云計算、ESB技術、SOA技術，為氣象資料通信系統提供一個多層次的應用架構，該架構包括三個層次，分別是用戶層、服務層、數據層[2]。系統的每一層都可以使用先進的接口進行連接和通信，并且可以利用先進的防火墻、殺毒軟件能夠有效保護通信安全。每一層次都可以配置不同的訪問權限和控制規則，這樣就可以實現分布式通信系統授權訪問，確保每一個集成的應用子系統安全和可靠運行[3]。具體的，分布式通信系統管理功能建模如下：

2.1通信鏈路管理

分布式通信系統管理功能非常多，為了能夠更好的實現通信鏈路的收發規則控制和配置，更好的保證通信鏈路的準確性、可靠性和完整性。另外，為了避免通信鏈路被獨占，可以采用輪轉法和時分方法實現一對多并行發送，這樣就可以實現并行通信傳輸能力，進一步提高通信的可靠性和完整性。

2.2分布式通信系統消息傳輸可靠性設計

分布式通信消息傳輸可靠性設計過程中，為了能夠提高通信系統的安全性，采用了核心層、匯聚層、接入層的網絡拓撲結構。

通信傳輸的核心節點承擔整個網絡的運行，連接所有接入設備和服務器設備，網絡的負荷很大，因此需要選擇具備高可靠性、高性能的核心交換設備，同時，隨著業務規模的后續擴展，還需要具備良好的業務擴展能力。

（3）日志記錄追溯統計管理

分布式通信系統在日常運行過程中，其根據操作系統的運行操作活動產生相關的日志記錄，因此分布式通信系統需要構建一個日志記錄追蹤和統計分析管理子系統，該系統能夠更好的實現日志分析，發現非法的操作數據，同時也可以實現系統的回滾操作。

三、分布式的通信系統實現

分布式的通信系統需要與氣象數據庫系統、氣象資料管理分析系統、氣象數據綜合顯示系統以及氣象數據庫業務監控系統進行通信，因此系統架構設計和編碼開發時采用SOA架構、ESB技術。

首先搭建一個完整的Web服務接入、MQ消息傳輸和響應平臺，屏蔽通信處理系統與其它系統之間的存在的差異，并且能夠將共享接口統一改為面向對象組件。其次，需要建立一個主數據管理平臺，主數據作為通信系統最基本的內容，也是異構系統設計最為關鍵的一個部分，因此主數據可以利用元數據和引用數據實例進行組織，主數據管理是一種公共數據管理的高級形式，能夠將各個子功能之間的公共數據通過統一的平臺進行管理，避免同類型數據在不同業務系統中重復輸入。再次，將各個系統的服務集成在一起，通信系統的各種服務集成在一起，采用ESB模式集成各種服務，使得每一個系統接口發生變化時，不需要調整系統內部實現方式，形成一個松耦合的體系。最后，通信系統需要進一步深化服務流程，利用大數據挖掘技術優化組織流程，充分利用ESB、SOA優點，按照業務流程實現異構系統集成，流程集成引擎可以按照服務總線的要求進行流程組合，并且能夠監控流程運行時態。

四、結束語

隨著氣象資料管理對實時性、并發性和快速性的要求提升，氣象大數據應用對通信傳輸的要求也越來越高，本文提出利用云計算、ESB技術、SOA技術等構建一個分布式通信系統，為數據傳輸服務提供強大的支撐，具有重要的作用和意義。

參 考 文 獻

[1] 鄭書朋， 杜勇， 韓俊偉，等. 基于DCPS的分布式實時通信體系結構分析及時延測試[J]. 沈陽工業大學學報， 2015， 37（5）：559-564.

[2] 高倩， 謝鑫剛， 張福金. 一種漁業分布式通信系統的天線選擇算法[J]. 中國新通信， 2015， 17（20）：123-125.

[3] 魏立峰， 李洪亮， 王慶輝，等. 一種基于CAN總線的通信系統設計與實現[J]. 沈陽化工大學學報， 2015， 29（1）：59-64.