一种基于Linux平台中间层协议路由控制通讯方法 【技术领域】
本发明涉及一种协议路由控制通讯方法，尤其是一种基于Linux平台中间层协议路由控制通讯方法。
背景技术
在现有的软件系统平台中需要前台终端和后台服务群之间以及服务器群内部之间基于TCP/IP协议进行通讯时，一般采用的方法如下：作为客户端终端设备根据目标服务器的IP地址和端口直接连接目标服务器，连接成功后，然后发送请求协议包，目标服务器在收到请求包后，处理请求包，并返回处理结果给客户端终端设备。该种方法有以下几点缺陷：第一：在客户端终端设备和服务器群通讯时，客户端要保持多条连接通道，大大增加了开发难度，客户端的功能实现也受到了很大的限制，并且增加了客户端开发成本。第二：系统平台的可扩展性低，对于后台服务器群，增加一台同样类型的服务器，并且参与协同服务工作，实现困难，难于实现数据分布式协作处理。第三：系统安全性低，对于服务器群服务客户端，多台服务器的IP和端口暴露在公网，降低了安全性。
【发明内容】
为了克服前台终端设备和后台服务器群通讯以及服务器群内部之间多条TCP/IP连接通道通讯技术的难关，本发明提供一种基于Linux平台中间层协议路由控制通讯方法。
本发明的技术解决方案：一种基于Linux系统平台的路由服务器，主要实现协议的精准路由，用于前台终端设备和服务器群通讯以及服务器群内部之间通讯的协议路由控制，前台终端设备只要和路由服务器保持一条TCP/IP连接通道，就可以实现客户端终端设备和服务器群中的任何一台服务器通讯。服务器群中的一台服务器要和服务器群中其他服务器通讯，该服务器作为客户端终端设备和路由服务器建立一条连接通道，就可以实现和服务器群中的任何服务器通讯，其特点在于：使用路由服务器软件套件：将应用层协议前面添加路由协议包头，路由协议包头为6个字节，前四个字节为包长度，包括自身，后两个字节为路由标识。路由服务器根据前四个字节读取包长度，根据后两个字节进行精准路由。
配置路由服务器软件套件：路由服务器完成协议在服务器群之间精准协议路由，必须将服务器群中的每一台服务器配置到路由服务器软件套件中，完全同一种类型的服务器以组的形势配置到路由服务器中。配置的内容有五个，①组标识，②唯一服务器标识，③服务器IP地址，④服务器端口号，⑤连接通道个数。
建立TCP/IP连接通道：路由服务器启动后根据路由配置文件和服务器群的服务器建立TCP/IP连接通道。
路由服务器根据服务器群中的服务器唯一服务器标识实现精准路由功能。根据服务器组标识实现对服务器组负载均衡或者搜索。
本发明与现有技术相比的优点在于：同一个服务器配置多个连接通道，实现同一个服务器并发访问，提高系统的运行效率；每一种类型的服务器如果有需要都可以随意增加多台，然后以组的形式配置到路由服务器中，一组服务器同时对外服务，进一步提高系统的运行效率；系统的扩展性极强，服务器群中的每一种服务器都可以随意的增加，并且也没有服务器地点的限制只要在路由服务器中进行配置，就可以将服务器加入服务器群中进行协作对外服务；该路由服务器软件套件比较实用于大型的软件系统平台中，并易于操作，可靠性高，成本也比较低。
【附图说明】
图1本发明的路由服务器软件套件运行流程图。
图2本发明的路由服务器在服务器群中的连接通道示意图。
【具体实施方式】
下面结合实施实例对本发明进一步说明：
本实施例由1台路由服务器和6台服务器组构成服务器群，由路由服务器控制协议路由负责整个系统平台的运行对外服务。
路由服务器的配置如表1：
配置名称 变量值(举例配置) 说明 [SYSTEM] 配置系统属性 IP_SVR 0.0.0.0 邦定本地IP PORT 15431 邦定本地服务器端口 BACK_LOG 10 排队连接个数 MAX_CONN 3000 最大连接个数 SERVICE_NUM 6 服务器个数 HEART_TIME 10 心跳协议发送频率(10秒发一次)
表1
配置了三种类型的服务器，第一种类型的服务器配置了一台服务器，其配置如表2：
配置名称 变量值(举例配置) 说明 [SERVICE_1] 配置第一台服务器 GROUP_ID 100 服务器组标识
配置名称 变量值(举例配置) 说明 ENTER_ID 101 服务器标识 IP 192.168.1.2 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数
表2
第二种类型的服务器配置了两台服务器作为一组，其配置如表3：
配置名称 变量值(举例配置) 说明 [SERVICE_2] 配置第二台服务器 GROUP_ID 200 服务器组标识 ENTER_ID 201 服务器标识 IP 192.168.1.3 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数 [SERVICE_3] 配置第三台服务器 GROUP_ID 200 服务器组标识 ENTER_ID 202 服务器标识 IP 192.168.1.4 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数
表3
第三种类型的服务器配置了三台服务器作为一组，其配置如表4：
配置名称 变量值(举例配置) 说明 [SERVICE_4] 配置第四台服务器 GROUP_ID 300 服务器组标识 ENTER_ID 301 服务器标识 IP 192.168.1.5 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数 [SERVICE_5] 配置第五台服务器 GROUP_ID 300 服务器组标识 ENTER_ID 302 服务器标识 IP 192.168.1.6 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数 [SERVICE_6] 配置第六台服务器 GROUP_ID 300 服务器组标识 ENTER_ID 303 服务器标识 IP 192.168.1.7 服务器IP地址 PORT 25431 服务器端口号 CONNECT_NUM 5 连接通道个数
表4
每一个服务器的IP和端口如表格所示。
如图1所示，是本发明路由服务器软件套件运行流程图，路由服务器启动后加载路由配置文件，根据路由配置文件路由服务器和其他服务器建立TCP/IP连接通道。服务器群中只有路由服务器直接对外服务，也就是说外部请求入口只有一个就是路由服务器，其他的服务器的服务对象是路由服务器，不直接对外服务，外部终端设备不能给除路由服务器外的其他服务器建立连接，如果建立连接，为不可靠连接，应用服务器应将其断开，不予服务。
路由服务器路由包头如表5：
1 2 3 4 5 6 包体字节 00 00 00 7B 00 65 包体字节内容
表5
路由服务器在接收或者返回处理后的包，包格式都采用表5的格式，在接收请求包时，路由服务器根据前4个字节读取整个包的长度，图例为123，然后根据第5～6个字节的服务器标识实现协议的精准路由，图例为101，如果第5～6个字节是以组的形式发送的，路由服务器有两种实现方式，第一种是搜索方式，搜索同一组的服务器中的数据，直到找到相应数据，如果没有找到将返回错误代码。第二种是负载均衡方式，路由服务器会把该协议路由到空闲的服务器进行处理。
如图2所示，是本发明路由服务器在服务器群中的连接通道(TCP/IP连接)示意图。整个服务器群(软件系统平台)运行架构如图4，每个箭头代表请求连接的方向，箭头起始端为软件客户端设备，软件客户端设备与公网连接；公网与路由服务器连接；路由服务器与各服务器组连接；箭头的末端为服务端软件系统服务端。从而实现：客户端终端设备通过公网、路由服务器和任何一个服务器组中的服各器互访；服务器组之间可以能过路由服务器进行相互访问，例如：服务器组1通过路由服务器以服务器的形式对外服务，同时又可以通过路由服务器以软件客户端地形势访问服务器群中的任何一台服务器。
本发明路由服务器使用特殊标识代码，使整个服务器群在启动后，对外的服务都是全自动的方式。如果除路由服务器外其他服务器崩溃掉或者断电等停止了服务，或者其本身的bug不能对外服务，路由服务器必须对其进行响应，并把相应结果返回给软件客户端。不同的情况下，相应的代码不一样，下面结合表6进行说明：
路由服务器特殊标识 00 01 02 03 04 06～99 包类型 请求包 请求包 返回包 返回包 返回包
表6
路由服务器特殊标识“00”为请求包：注销心跳协议包，没有包体，路由服务器默认对连上的连接带有心跳协议，如果不使用心跳协议，发送该包将心跳协议注销。该包没有返回包。
路由服务器特殊标识“01”为请求包：该包由客户端主动发出，如果客户端没有注销心跳协议，必须每过一段时间要发送心跳协议，如果路由服务器在一定时间内没有收到心跳协议，路由服务器会认为客户端已经掉线，将其断开释放资源。路由服务器在收到心跳协议包后，并将该包返回给客户端。
路由服务器特殊标识“02”为返回包：路由服务器找不到应用服务器。
路由服务器特殊标识“03”为返回包：应用服务器不予服务，应用服务器将连接通道和路由服务器断开。
路由服务器特殊标识“04”为返回包：应用服务器对其请求服务超时。
路由服务器特殊标识“06～99”：预留标识，目前还没有启用。
列出了路由服务器返回的所有错误代码。
下面以两种服务方式来具体解释路由服务器软件的具体工作方式。
第一种：前台终端设备和后台服务器群通过中间层路由服务器软件的通讯方式。
客户端终端设备在连接到路由服务器后，发送数据为[00 00 00 7B 00 65省略包体字节](16进制表示)，前4个字节代表该包长度为123，第5～6个字节是101，路由服务器读取123个字节后去掉前6个字节，把请求包路由到服务器标识为101的服务器，由服务器标识为101的服务器处理请求，处理完后把结果返回给路由服务器，路由服务器根据收到的返回包再加上路由包头，注意这时的路由包头应该是返回包的长度加路由包头的长度，即返回包的长度加6。然后将该包返回给客户端。请求返回处理结果完成。
第二种：服务器群内部除路由服务器外，其他服务器之间通过路由服务器中间套件互相访问。
服务器组1中的任何一台服务器向路由服务器发送数据为[[00 00 00 F300 65省略包体字节](16进制表示)，前4个字节代表243，第5～6个字节是101，路由服务器读取243个字节后去掉前6个字节，把请求包路由到服务器标识为101的服务器，由服务器标识为101的服务器处理请求，处理完后把结果返回给路由服务器，路由服务器根据收到的返回包再加上路由包头，注意这时的路由包头也应该是返回包的长度加路由包头的长度，即返回包的长度加6。然后将该包返回给服务器组1中发起请求的服务器，请求返回处理结果完成。