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车载信息高并发通信网关的设计与实现

刁永建  
【摘要】:城市化与工业化的发展导致交通事故频发,交通阻塞与环境污染等问题,为了解决这些问题,人们利用新技术创造出了新的解决办法,智能交通系统。在智能交通系统的应用研究领域中,车辆监控系统作为主要课题也随着社会的发展,机动车辆的增加,也发展的非常迅速。在大规模车辆监控系统中,通信网关要连接的车载终端数量十分庞大。以往车辆监控系统的负载规模不再适应社会的需要,随着负载的增加而导致性能下降,甚至导致系统瘫痪。在这样的背景下,本文对车辆监控系统中通信网关的设计进行研究,针对具体的项目背景,发现可优化的部分,实现对大规模车辆的支持。本文从通信网关的整个开发周期展开,首先明确通信网关的功能需求,性能需求,然后对通信网关进行了总体架构的设计,并进行了性能优化设计,然后详细设计并实现了一个能够支持接入大规模车辆的通信网关。本文主要做了以下工作。1、对通信网关的总体架构进行设计,对各个功能模块进行了设计,并针对性的进行了部分性能优化设计。2、利用高性能网络应用程序框架Netty框架设计并实现与车载终端的网络通信模块,然后设计并实现了基于Netty框架的编解码器和事件处理器,满足通信网关对高并发连接的需求。3、利用线程池技术设计并实现了消息应答模块与数据处理模块,实现对大量车载信息的快速处理。4、利用Hibernate框架实现数据持久层,利用ehcache缓存框架来实现对数据的缓存,减少因对数据库的访问导致系统性能的下降。


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