物联网密集计算框架系统研究与实践_赵建军.pdf
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1、引言物联网是将网络通信技术和传感技术相结合,实现物与物、物与人的泛在连接,提供信息传输、信息共享、信息识别、信息处理等服务的基础设施。随着社会的不断发展,目前物联网已经成为我国基础设施的重要组成部分,其连接数也远远超越了人联网的连接数。传统的移动物联网终端接入的用户数有限,应对用户的话单处理系统架构单一,承载能力有限,传统的计费系统架构模式已经无法满足数亿级用户数据接入需求。如何让海量物联网用户能够进行实时计费,亟需研讨出一种满足高可靠、高安全、低时延的计费处理框架。1 密集计算框架理论探讨密集计算是分布式环境下复杂计算型任务的批处理框架,其实现思路是将复杂任务切片分布到多个节点执行,并充分利
2、用本地计算资源,减少跨网络数据访问的开销,从而可以完成海量计算任务的密集处理。其架构功能包括调度中心、配置中心和任务处理中心。密集计算框架同时具有节点平衡分布性,能够根据资料或资源的变化情况,将计算任务均衡地在各个节点间迁移。支持节点扩展和容灾处理。可应用于海量用户数据计费、批价和帐务等计算任务。密集计算框架总体架构方案如图1所示。1.1 密集计算总体架构方案研究物联网密集计算框架技术架构是中国电信智慧运营 BSS技术架构的一个研究创新,采用“平台+应用”的模式,基于通用的分布式技术平台,按业务聚合特征构建业务能力中心。可实现包含分布式计费涉及的能力主要包括:(1)采预能力中心,包括离线采集、
3、消息接入、分拣过滤、信息增强、拣重、数据分发等能力;(2)批价能力中心,包括批价、合帐、周期费、帐务优惠、计费回退、下帐等能力,自上而下具体包括 SaaS 层、PaaS 层和 IaaS 层。(1)SaaS 层采集节点:负责用户资料路由分区更新加载和话单处理分发,分发时参考路由,实现数据路由功能。计费节点:负责计费批价、档案加载更新和资料分组迁入迁出。(2)PaaS 层支撑层:为采预、计费业务应用提供相应基础支撑能力,包括档案分组、资源管理等能力。组件层:整合分布式文件系统、分布式消息、分布式缓存、分布式数据库 4 个组件,为高效构建分布式密集计算框架应用提供厚实的基础组件能力平台。(3)Iaa
4、S 层通过将存储资源、主机资源云化,提供了丰富和易扩展的资源池,为数据提供底层存储、处理能力。1.2 密集计算服务框架设计密集计算是分布式环境下复杂计算型任务的批处理框架,充分利用本地节点机器的计算资源,减少跨网络数据访问的开销,完成海量计算任务的密集处理。在应用实现功能上包括物联网密集计算框架系统研究与实践赵建军 陈 杨天翼物联科技有限公司摘要:面向物联网海量应用数据,传统的计费方法已经无法满足对大量用户的海量话单进行实时/准实时处理,使用均衡的处理框架处理数亿用户的话单是一种可行的方法。密集计算框架就是将大量用户资料数据按照一定的均衡分布规则将数亿用户分布在多个应用节点,从而实现用户的均衡
5、分布以及用户话单的实时/准实时处理。本研究提出的框架解决了运营商物联网密集计算类场景(如计费、佣金)的高性能分布式计算、故障自动接管与弹性伸缩、个性化支持、应用开放合作、实时/准实时计费等关键问题。关键词:实时计费;密集计算框架;物联网平台;话单722023.02物联网调度中心、配置中心和任务处理中心。同时具有节点再平衡性,能够根据用户资料的数量或资源变化情况,将计算任务在节点间迁移,支持节点扩展和容灾。密集计算服务框架方案如图 2 所示。主要用到文件存储、消息服务中间件、缓存、数据库等组件服务;片区调度、负载均衡、节点监控、分片迁移等调度服务;资料预处理、资料迁移、资料更新等配置服务;以及数
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