【摘要】：隨著智能家居產(chǎn)品的逐漸普及,如何處理不斷增長的數(shù)據(jù)流量成為智能家居云服務平臺面臨的主要難題之一。在大數(shù)據(jù)時代,云服務平臺能否提供穩(wěn)定、及時和高效的數(shù)據(jù)服務,成為人們對智能家居產(chǎn)品的主要擔憂之一。本文從智能家居的實際需求出發(fā),為避免因單機負載性能瓶頸而導致的系統(tǒng)崩潰,提出了基于集群化架構(gòu)的云服務平臺的設計方案。整個云服務平臺由多個小型集群構(gòu)成,包含監(jiān)控管理中心,負載均衡節(jié)點集群、網(wǎng)關(guān)端業(yè)務節(jié)點集群、客戶端業(yè)務節(jié)點集群、數(shù)據(jù)中心和產(chǎn)品控制中心六大模塊。各個子系統(tǒng)之間職責明確,協(xié)同工作,為智能家居提供穩(wěn)定服務。為了提高整個云服務平臺的可用性和穩(wěn)定性,防止人工干預引起的誤操作,本文設計了私有通信協(xié)議和服務治理框架。在知識庫中制定了決策約束和自治方案,根據(jù)實際場景自動執(zhí)行相應計劃。該方案使平臺具有根據(jù)業(yè)務壓力自動伸縮規(guī)模、屏蔽修復宕機節(jié)點,同步節(jié)點狀態(tài)的特點,保障了節(jié)點的高可用性和穩(wěn)定性。由于終端與云平臺采用長時間的有狀態(tài)連接,具有短時間并發(fā)數(shù)據(jù)量大的特點。由此,本文提出了動態(tài)平滑負載調(diào)度算法。根據(jù)節(jié)點資源利用率和負載狀態(tài)的實時反饋,動態(tài)調(diào)整一致性哈希算法建立的調(diào)度模型。根據(jù)請求信息,通過哈希落環(huán)的方式得到相應的可用服務器列表,經(jīng)過調(diào)度后平臺各個節(jié)點的負載保持均衡,平滑增長。在該場景下,相比于其他調(diào)度算法,該算法在調(diào)度可靠性和各個節(jié)點資源利用率上有較大的提高。對于業(yè)務節(jié)點,采用基于事件驅(qū)動的設計理念,設計了高并發(fā)、低時延的多層次數(shù)據(jù)處理框架。根據(jù)業(yè)務邏輯進行層次模塊化劃分,各個層次之間通過隊列進行松耦合連接,提高了請求處理效率,并且保證用戶與智能網(wǎng)關(guān)之間通信的實時性。本文還根據(jù)網(wǎng)關(guān)異常信息收集的現(xiàn)實需求,結(jié)合elk框架模型,設計了網(wǎng)關(guān)信息分布式收集方案,為異常分析和產(chǎn)品的改進提供了良好的基礎(chǔ)。最后對整個云服務平臺進行了測試,包括功能完整性測試、性能測試和服務穩(wěn)定性測試,各項測試結(jié)果都表明整個平臺達到了預期要求,符合實際的使用需求。
【圖文】：

圖 1.2 “智能家居”搜索指數(shù)(圖片來源: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，以一個家庭為單點，采用局域網(wǎng)據(jù)交互，無法遠程控制；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，為一個數(shù)據(jù)中心，進行數(shù)據(jù)收發(fā)、中轉(zhuǎn)、存儲、分析等。隨著產(chǎn)品的大范圍普致數(shù)據(jù)量劇增，由于智能家居的場景特性，對產(chǎn)品的可靠性和實時性有極高的信產(chǎn)生的海量的、分布式的復雜狀態(tài)數(shù)據(jù)，照搬其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)存儲與分析的遇到性能瓶頸。如何構(gòu)建高可靠性、高吞吐能力、高存儲計算能力的云服務平究難點[9]。計算技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀信息爆炸的今天，無時無刻不在產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)產(chǎn)生于生活的各個領(lǐng)域據(jù)量的飛速增長，服務器后端的計算壓力和數(shù)據(jù)中心的存儲壓力不斷增重，利來緩解資源壓力成為了一種主流的發(fā)展趨勢。果以國內(nèi)云計算市場發(fā)展作為依據(jù)劃分，2007-2010 為市場引入階段，這一階段戶對云計算認知度低，云計算的發(fā)展方向和商業(yè)盈利模式還處于摸索期，缺乏

杭州電子科技大學碩士學位論文第二章 系統(tǒng)的整體設計 集群需求分析智能家居通常由移動終端，云服務器平臺、智能網(wǎng)關(guān)、家居設備和私有網(wǎng)絡 5 大模]。整體模型如圖 2.1 所示，云服務平臺與智能網(wǎng)關(guān)、客戶端的對應關(guān)系是一對多，家居產(chǎn)品的成熟與穩(wěn)定。用戶量的爆炸式增長，將會導致云服務平臺兩端（客戶端的負載和并發(fā)壓力急劇增大。但是云服務平臺是移動設備與智能網(wǎng)關(guān)之間連接的橋交互的中樞，云平臺服務質(zhì)量的下降將影響整個智能家居系統(tǒng)。 如何保證高并發(fā)的客戶端和網(wǎng)關(guān)的請求能夠準確、實時和穩(wěn)定的得到響應處理，是云服務平臺無法規(guī)問題。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.09

【參考文獻】

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本文編號：2579248