一种分布式的通信系统设计与实现

孙永亮

【摘要】 随着云计算、大数据、多线程等技术的快速发展和进步，有效的促进了分布式通信系统在气象资料传输中的应用，提高了气象数据采集、分发、处理的实时性和并发性。本文基于云计算和轻量级线程技术开发一个分布式的气象资料通信系统，并且重点描述了系统实现的多层业务处理关键技术。

【关键词】 通信系统 分布式 云计算 虚拟化

一、引言

“十二五”以来航空业务迅猛发展，业务运行对气象应用系统的依赖和要求日益增进，目前已经使用了气象数据库系统、气象数据资料管理系统、气象数据综合显示系统和气象数据库业务监控系统等多个气象业务应用系统，各系统之间业务联系衍生出大量数据可靠传输的通信需求；随着云计算、大数据、多线程等技术的快速发展和进步，促进了分布式通信系统在气象资料管理领域的研究和应用，因此利用先进的数据传输技术构建高可靠、高并发的分布式通信系统已经迫在眉睫[1]。

二、分布式的通信系统功能设计

云计算技术可以利用矩阵模式连接数以百万的计算机终端和服务器，以数量级模式大幅度提升系统计算能力，远远的超出大型服务器或集群服务器。分布式的通信系统采用了云计算、ESB技术、SOA技术，为气象资料通信系统提供一个多层次的应用架构，该架构包括三个层次，分别是用户层、服务层、数据层[2]。系统的每一层都可以使用先进的接口进行连接和通信，并且可以利用先进的防火墙、杀毒软件能够有效保护通信安全。每一层次都可以配置不同的访问权限和控制规则，这样就可以实现分布式通信系统授权访问，确保每一个集成的应用子系统安全和可靠运行[3]。具体的，分布式通信系统管理功能建模如下：

2.1通信链路管理

分布式通信系统管理功能非常多，为了能够更好的实现通信链路的收发规则控制和配置，更好的保证通信链路的准确性、可靠性和完整性。另外，为了避免通信链路被独占，可以采用轮转法和时分方法实现一对多并行发送，这样就可以实现并行通信传输能力，进一步提高通信的可靠性和完整性。

2.2分布式通信系统消息传输可靠性设计

分布式通信消息传输可靠性设计过程中，为了能够提高通信系统的安全性，采用了核心层、汇聚层、接入层的网络拓扑结构。

通信传输的核心节点承担整个网络的运行，连接所有接入设备和服务器设备，网络的负荷很大，因此需要选择具备高可靠性、高性能的核心交换设备，同时，随着业务规模的后续扩展，还需要具备良好的业务扩展能力。

（3）日志记录追溯统计管理

分布式通信系统在日常运行过程中，其根据操作系统的运行操作活动产生相关的日志记录，因此分布式通信系统需要构建一个日志记录追踪和统计分析管理子系统，该系统能够更好的实现日志分析，发现非法的操作数据，同时也可以实现系统的回滚操作。

三、分布式的通信系统实现

分布式的通信系统需要与气象数据库系统、气象资料管理分析系统、气象數据综合显示系统以及气象数据库业务监控系统进行通信，因此系统架构设计和编码开发时采用SOA架构、ESB技术。

首先搭建一个完整的Web服务接入、MQ消息传输和响应平台，屏蔽通信处理系统与其它系统之间的存在的差异，并且能够将共享接口统一改为面向对象组件。其次，需要建立一个主数据管理平台，主数据作为通信系统最基本的内容，也是异构系统设计最为关键的一个部分，因此主数据可以利用元数据和引用数据实例进行组织，主数据管理是一种公共数据管理的高级形式，能够将各个子功能之间的公共数据通过统一的平台进行管理，避免同类型数据在不同业务系统中重复输入。再次，将各个系统的服务集成在一起，通信系统的各种服务集成在一起，采用ESB模式集成各种服务，使得每一个系统接口发生变化时，不需要调整系统内部实现方式，形成一个松耦合的体系。最后，通信系统需要进一步深化服务流程，利用大数据挖掘技术优化组织流程，充分利用ESB、SOA优点，按照业务流程实现异构系统集成，流程集成引擎可以按照服务总线的要求进行流程组合，并且能够监控流程运行时态。

四、结束语

随着气象资料管理对实时性、并发性和快速性的要求提升，气象大数据应用对通信传输的要求也越来越高，本文提出利用云计算、ESB技术、SOA技术等构建一个分布式通信系统，为数据传输服务提供强大的支撑，具有重要的作用和意义。

参 考 文 献

[1] 郑书朋， 杜勇， 韩俊伟，等. 基于DCPS的分布式实时通信体系结构分析及时延测试[J]. 沈阳工业大学学报， 2015， 37（5）：559-564.

[2] 高倩， 谢鑫刚， 张福金. 一种渔业分布式通信系统的天线选择算法[J]. 中国新通信， 2015， 17（20）：123-125.

[3] 魏立峰， 李洪亮， 王庆辉，等. 一种基于CAN总线的通信系统设计与实现[J]. 沈阳化工大学学报， 2015， 29（1）：59-64.