基于Websoket的多源数据流监测平台设计

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lialianing
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地震监测预警网络的扩展随之而来的现象是地震观测数据量急剧增加,相比较于为解决海量数据处理问题的分布式大数据平台,传统单机平台下的地震数据处理软件以无法满足当今地震预报工作,依赖于实时数据流监测的变形监测和测震数据流响应拾取显示等对时间依赖性较强的监测工作在传统监测平台下已无法满足当前需求。传统监测平台针对数据流所采用的”轮询”模式常导致服务器网络消耗大,数据处理工作过分依赖于服务器性能且效率低下,同时多基站实时数据流可视化处理过程中多基站数据流多线程并行执行下会存在线程阻塞和等待导致数据流时间片段缺失等问题。为了适应当前需求下海量数据流实时监测需求,本研究采用B/S架构基于最新的HTML5标准构建系统框架,引入多源数据流接口作为服务器通讯手段、采用Websocket技术解决前后端的全双工通讯、并利用哈希表优化多线程管理保证流数据接收完整,在客户端以Echarts为渲染组件以实现流数据动态显示,整体以模块嵌入式思想为开发基准设计并开发了一套多源数据流实时监测系统。系统借助Websocket全双工通讯技术,构建了低网络负载环境下服务器与客户端间单次网络请求,持续数据推送功能;通过哈希表将多线程并发执行下复杂的线程切换操作优化为单线程顺序执行下线程开闭操作,避开了多线程切换中阻塞和等待机制造成的数据流时间序列缺失,保证了基站数据流多线程间的线程原子性;利用Echarts统计图高兼容性以及流式加载特点,与Web Socket协议相结合实现数据流实时可视化图表监测;同时模块嵌入式设计思想也保证了系统的可拓展性。经系统压测和运行结果表明,系统服务器在并发数为60的高并发环境下的针对113个GNSS基站在12小时运行时间内数据流接收完整、156个并行执行稳定、无线程阻塞,前后端在传递690条通讯数据中仅耗时39ms服务器网络负载较低、通讯高效,监测结果准确。区别于传统轮询技术下数据流处理所带来的网络负载较高和多线程间切换阻塞和等待导致数据流缺失等诸多关键性问题,本系统构建了Websocket通道实现服务器低负载环境,且系统界面整体简洁美观,而哈希表与多线程管理相结合思想也使各基站数据流线程切换过程中系统所接收数据时间片段完整。系统即保证未来监测网扩建环境下可拓展性,也满足于未来大数据时代下的海量测震数据流的可视化需求,进一步提升数据流实时传输以及显示能力。
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