在ACE框架下的GPS接入服务器的设计与实现

论文摘要

随着我国物流信息管理系统的发展和车辆不断的增加,车辆调度管理系统日益受到物流业主的关注。当今计算机技术、网络技术、全球定位系统(GPS)技术、信息管理技术的成熟,为车辆调度系统的信息化管理奠定了基础。融合了多种技术的GPS接入服务器(GAS:GPS Access Server)是“GPS物流信息管理系统”的核心,其性能的高低决定了系统的优劣乃至运营的成本。因此,越来越多的开发者开始关注对接入服务器性能的研究。论文对车辆调度管理系统中的GPS接入服务器(GAS)相关实现技术进行了深入的探讨和研究,系统分析了其设计问题和主要涉及的挑战空间,并提出了可行的解决方案,降低了接入服务器开发难度和工作量。论文系统分析了接入服务器的问题领域,包括:1.利用ACE和框架进行系统化复用来降低开发难度;2.讨论了负载均衡在接入服务器中的应用和实现以及由此引起的同步问题以及解决方法;3.对处理大量客户端通信所采用的I/O策略以及在此基础上的并发架构进行了讨论;4.采用模块化的思想设计服务器,使得服务器的扩展性大大增强;5.对服务器的稳定性和高性能实现进行了探讨。根据应用领域分析的结果,给出了服务器总体架构即由系统访问服务器、传输服务器、数据访问服务器、报警服务器、客户端接入服务器组成,并且详细阐述了各个服务器的功能以及实现方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 项目背景
• 1.2 项目意义
• 1.3 论文主要内容
• 第二章 相关技术原理介绍
• 2.1 GPS 概述
• 2.1.1 GPS 构成
• 2.1.1.1 空间部分
• 2.1.1.2 地面控制部分
• 2.1.1.3 用户设备部分
• 2.1.2 GPS 的原理
• 2.1.3 GPS 的作用
• 2.1.4 GPS 在汽车导航和交通管理中的应用
• 2.1.4.1 车辆跟踪
• 2.1.4.2 提供出行路线规划和导航
• 2.1.4.3 信息查询
• 2.1.4.4 话务指挥
• 2.1.4.5 紧急援助
• 2.1.4.6 GPS 的其它应用
• 2.1.5 GPS 的前景
• 2.2 网络通信协议
• 2.2.1 TCP/IP 协议
• 2.2.2 UDP 协议
• 2.2.3 网络编程接口Socket
• 2.3 用于网络编程的面向对象框架
• 2.3.1 面向对象框架综述
• 2.3.2 模式、类库和框架
• 2.4 自适应通信环境ACE
• 2.4.1 ACE 的历史
• 2.4.2 ACE 简介
• 2.4.3 ACE 优点
• 2.4.4 ACE 的结构
• 2.4.4.1 ACE OS 适配层
• 2.4.4.2 OS 接口的C++ Wrapper Facade
• 2.4.4.3 ACE 框架组件层
• 2.4.4.4 分布式服务和组件
• 2.4.4.5 高级分布式计算中间件组件
• 2.4.4.6 ACE 内存管理机制
• 2.5 负载均衡
• 2.5.1 负载均衡
• 2.5.2 UDP 还是TCP
• 2.6 I/O 策略选择
• 2.7 其它问题
• 2.8 本章小结
• 第三章 GPS 物流管理系统总体架构
• 3.1 服务器总体架构
• 3.1.1 系统控制服务器（SCS）
• 3.1.2 Web 服务器WS
• 3.1.3 报警服务器AS
• 3.1.4 应用服务器APS
• 3.1.5 数据访问服务器DAS
• 3.1.6 数据库DB
• 3.1.7 管理终端MT
• 3.1.8 监控终端CT
• 3.1.9 GPS 接入服务器（GAS）
• 3.2 开发平台
• 3.3 本章小结
• 第四章 GPS 接入服务器设计与实现
• 4.1 GPS 接入服务器的设计要求
• 4.1.1 功能需求分析
• 4.1.2 性能需求分析
• 4.2 GPS 接入服务器设计分析
• 4.2.1 框架底层与逻辑层的划分
• 4.2.2 底层公共逻辑通信层的设计
• 4.2.3 定时器处理
• 4.3 GAS 应用协议设计
• 4.3.1 服务器间的应用层协议
• 4.3.2 实时定位信息协议
• 4.3.3 定位信息请求传输协议
• 4.3.4 GPS 信息通知协议
• 4.3.5 报警消息协议
• 4.3.6 GPS 终端协议
• 4.4 GAS 的程序实现
• 4.4.1 程序模块结构
• 4.4.2 底层公共逻辑通信层各个子模块的设计要点
• 4.4.3 上层协议消息处理各个子模块的设计和实现
• 4.4.4 数据结构设计
• 4.4.5 GAS 底层框架回调函数模块设计
• 4.4.5.1 服务器注册后初始化回调函数设计
• 4.4.5.2 解析配置文件回调函数设计说明
• 4.4.5.3 解析默认配置文件回调函数设计
• 4.4.5.4 通知关闭连接回调函数设计
• 4.4.5.5 消息处理回调函数设计
• 4.4.5.6 消息发送回调函数设计
• 4.4.5.7 系统退出回调函数设计
• 4.4.6 GAS 与AS 协议处理模块设计
• 4.4.6.1 AS 消息处理入口函数设计
• 4.4.6.2 AS 报警消息处理函数设计
• 4.4.6.3 向所有GPS 发送公共消息处理函数设计
• 4.4.7 负载检查函数设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果