基于Dubbo的分布式航空交通管理系统的研究与实现

摘要

近几年来，我国民用航空业保持稳定快速的发展趋势，但是，航空交通管理的效率却有待进一步提高。在此基础上，建立高效、稳定的空中交通管理机制，并提供高效便捷的数据统计与分析服务是非常有必要的。现有的基于IOE架构的航空交通管理系统在系统可用性、性能以及可拓展性方面都已经不能堪当重任，基于分布式的系统架构则可以很好地解决上述问题。
　　本文通过分析航空交通管理系统的业务特征以及现有的单节点系统存在的问题，对系统的业务特征进行建模，提取出四种类型的业务，最终采用了分层和集群化的分布式方案进行系统改进。研究了系统分层结构的优势以及可以解决的问题，并确定了分层结构的层间关系，提升了系统的层次逻辑，增强了系统的可拓展性。紧接着，研究了分层结构集群化的优势以及可以解决的问题，并确定了集群节点间的关系，提升了系统分布式协作的性能。然后，分析并研究了集群负载信息的监控过程，包括定义集群的详细负载信息，确定负载信息的获取过程。本文给出了航空交通管理系统的分布式设计方案，包括整体分布式架构设计以及系统网络拓扑设计。另外，还分别针对系统的数据层、业务层、缓存层、应用层以及集群负载监控过程进行了详细设计。
　　本文最终基于Dubbo框架实现了分布式的航空交通管理系统，并在局域网环境下基于虚拟化集群进行了部署和测试。结果表明，本文提出的基于分层和集群化的分布式方案能够很好地解决原有系统中存在的性能、可用性以及可拓展性等问题，具有一定的应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 论文组织结构

1．5 本章小结

第2章 相关技术

2．1 远程过程调用协议简介

2．2 分布式服务框架Dubbo简介

2．3 分布式相关技术简介

2．3．1 分布式缓存概述

2．3．2 负载分配方法概述

2．3．3 集群监控框架Nagios概述

2．4 本章小结

第3章 系统分布式方案的分析与研究

3．1 问题的提出

3．1．1 单节点系统中存在的问题分析

3．1．2 系统的业务流程分析

3．2 系统分层结构的研究

3．2．1 分层结构的分析

3．2．2 分层结构层间关系的确定

3．3 分层结构集群化的研究

3．3．1 集群化的分析

3．3．2 集群节点间关系的确定

3．4 集群负载信息监控的分析与研究

3．4．1 负载的定义

3．4．2 负载信息的获取过程

第4章 系统的分布式设计

4．1 系统整体设计

4．1．1 系统分布式架构设计

4．1．2 系统网络拓扑设计

4．1．3 集群负载信息监控过程设计

4．2 系统数据层设计

4．2．1 数据层整体设计

4．2．2 数据读写分离设计

4．3 系统业务层设计

4．3．1 电报异步处理设计

4．3．2 流量并行分析设计

4．4 系统缓存层设计

4．5 系统应用层设计

4．6 本章小结

第5章 系统的分布式实现

5．1 系统数据层实现

5．1．1 数据库集群实现

5．1．2 数据读写分离实现

5．2 系统业务层实现

5．2．1 电报异步处理的实现

5．2．2 流量并行分析的实现

5．3 系统缓存层实现

5．4 系统应用层实现

5．5 集群负载信息监控实现与部署测试

5．6 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文及参与的科研项目