本发明涉及后台卡池系统技术领域，尤其涉及一种金字塔框架式的sim卡池系统。
背景技术
在移动终端设备领域，sim卡是非常重要的用户身份模块，它主要包含了imsi（国际移动用户识别码）、ki值以及加密算法和运营商信息等等。sim卡由运营商提供给用户，用户将有效的sim卡插入到移动终端设备上，该终端设备才能通过运营商网络的用户身份识别和鉴权，否则无法注册和使用网络。近年来随着移动互联网的大力发展，移动终端设备的品种也越来越丰富，大量的sim卡被应用到各类终端设备中。用户都希望能够体验不同移动运营商组合带来的优惠以满足自己的需求，比如灵活变动套餐以降低资费、切换本地卡以避免高额的漫游费、切换当地运营商以降低网络费用等，而sim实体卡一般都绑定了特定的信息，要享受这些组合优惠需要用户在移动终端上手动切换sim实体卡，这些繁琐的环节必然会影响用户的体验。
目前业界主要有三种支持多sim卡的移动终端设备的技术方案：
（1）使用多sim卡槽，插多张sim卡，比如双卡双待的手机，移动终端设备通过内置的管理策略选用某张sim卡。这种方法移动终端设备需预留多个sim卡槽，不仅数量受限，而且固定占用多张sim卡，管理依然不便。
（2）使用增强型的sim卡，多卡合一，在一张物理sim卡上同时写入多个运营商的sim卡数据，移动终端设备通过内置的管理策略选用某个sim卡数据。这种方法移动终端设备虽然只需要一个sim卡槽，只要物理sim卡的存储容量够大，理论上可以写入足够多的sim卡数据，但是如何写入多个运营商的sim卡数据，涉及到运营商的发卡/制卡环节，不便协调。
（3）使用虚拟化的sim卡，将多张sim卡的核心用户数据和加密算法数据化，完全取消物理sim卡，直接将多份数据写入移动终端设备的特殊存储区域，移动终端设备通过内置的管理策略选用某个虚拟sim卡的数据。这种方法使用虚拟化的sim卡，要求运营商完全开放sim卡的核心用户数据和加密算法，会带来严重的安全隐患，并影响运营商的利益，因此常常遭到运营商抵制，难度极高。
sim卡池作为虚拟卡应用终端和系统中的重要一环，其框架的优劣性直接决定了sim卡池设备在同等成本条件下单个卡池服务器可以挂载的最大sim卡数量。框架的优劣性决定了中央处理服务器管理成本和sim卡可监控性。不稳定的、不易监控的sim卡池系统会导致用户拿卡时间延长，可用卡申请周期变长，从而导致用户体验变差。
金字塔架构作为组织管理中最为严谨、最为成功的经典框架，在计算机服务器领域和社会学领域被广泛使用，能自上而下地有效监控各级故障和控制各级指令操作有效进行。鉴于此，如何提供一种稳定的、易于监控的金字塔框架式的sim卡池系统是本领域技术人员需要解决的技术难题。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种稳定的、易于监控的金字塔框架式的sim卡池系统。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
设计一种金字塔框架式的sim卡池系统，包括esim卡管理服务器、卡池服务器、主处理器、从处理器、io扩展接口和实体sim卡；
所述的esim卡管理服务器对应连接有若干个所述的卡池服务器，且每一个所述的esim卡管理服务器中均保存有sim卡关系表；
每一个所述的卡池服务器均对应连接有若干个所述的主处理器；
每一个所述的主处理器均对应连接有若干个所述的从处理器；
每一个所述的从处理器层均对应连接有若干个所述的io扩展接口，所述的从处理器层工作时均接收主处理器的下发指令，控制所述的io扩展接口进行切换，进行数据通信；
每一个所述的io扩展接口均对应连接有若干个所述的实体sim卡，所述的实体sim卡为部署的可用sim卡。
作为一种优选的方案，所述的esim卡管理服务器均与4-6个所述的卡池服务器相连接。
作为一种优选的方案，所述的sim卡关系表包括可用的sim卡信息、iccid、imsi、所在卡池号、所在卡板号、是否有故障以及每个卡池服务器对应公网的ip地址和端口号信息。
作为一种优选的方案，每一个所述的卡池服务器均配置有固定公网ip地址和端口号，当移动终端从esim卡管理服务器申请到一张sim卡后，可以与sim卡对应的卡池服务器建立tcp/ip连接关系；移动终端会定时上报心跳数据到卡池服务器，保持此连接关系。
作为一种优选的方案，每一个所述的卡池服务器均配置有固定公网ip地址和端口号，当移动终端从esim卡管理服务器申请到一张sim卡后，可以与sim卡对应的卡池服务器建立tcp/ip连接关系；移动终端会定时上报心跳数据到卡池服务器，保持此连接关系。
作为一种优选的方案，所述的卡池服务器用于将对应主处理器上报的sim卡信息上报至esim卡管理服务器中，且所述的卡池服务器与其对应连接的主处理器以串口方式进行通信连接。
作为一种优选的方案，所述的主处理器用于向对应的从处理器层传送卡池服务器下发指令，并向所述的卡池服务器上报sim卡数据信息，且所述的主处理器与对应连接的从处理器以can总线方式进行通信和组网。
作为一种优选的方案，所述的从处理器层在开机时获取所挂载实体sim卡的信息并通过can总线发送给对应的主处理器，同时建立sim卡与端口号映射表；且所述的从处理器层通过映射表匹配对应sim卡后才控制io扩展接口进行切切换。
作为一种优选的方案，所述的io扩展接口用于将所挂载实体sim卡中的信息传递至处理器层中。
作为一种优选的方案，每一个所述的卡池服务器、主处理器、从处理器、io扩展接口和实体sim卡均具有唯一地址编码。
本发明提出的一种金字塔框架式的sim卡池系统，有益效果在于：
（1）本发明的金字塔框架式的sim卡池系统能有效管理sim卡自动分配，有效管理sim卡与移动终端的通讯，包括之间握手心跳、移动终端鉴权指令的透传和sim卡关键指令回传移动终端，有效管理sim卡进出机制有效性校验；
（2）本发明的金字塔框架式的sim卡池系统通过金字塔类型的架构自上而下，形成一对多关系，经过分组和编号，各个实体具有唯一编号地址，上级和下级件建立一一映射关系，在单个卡池服务器下可以挂载的sim卡数量大大得到了增加，提供了一种新的终端后台卡池系统，为移动终端设备如何提供一种多sim卡而提供了一种新的技术方案；
（3）本发明的金字塔框架式的sim卡池系统利用后台卡池的方式，对不同的sim卡进行唯一的地址编码，与现有多sim卡槽、增强型的sim卡方式相比，提供的sim卡数量更多，且不额外固定占用移动终端体积，管理方便；与虚拟化的sim卡相比，不需要运营商完全开放sim卡的核心用户数据和加密算法，由此不会带来严重的安全隐患，也就遭到运营商抵制，应用前景更广。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明金字塔框架式的sim卡池系统的结构示意图。
图中：esim卡管理服务器1、卡池服务器2、主处理器3、从处理器4、io扩展接口5、实体sim卡6。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
参阅附图1所示，本发明的一种金字塔框架式的sim卡池系统，包括esim卡管理服务器1、卡池服务器2、主处理器3、从处理器4、io扩展接口5和实体sim卡6；且每一个所述的卡池服务器2、主处理器3、从处理器4、io扩展接口5和实体sim卡6均具有唯一地址编码。
所述的esim卡管理服务器1对应连接有六个所述的卡池服务器2，且每一个所述的esim卡管理服务器1中均保存有sim卡关系表，所述的sim卡关系表包括可用的sim卡信息、iccid、imsi、所在卡池号、所在卡板号、是否有故障以及每个卡池服务器2对应公网的ip地址和端口号信息。
每一个所述的卡池服务器2均对应连接有六个所述的主处理器3；所述的卡池服务器2用于将对应主处理器3上报的sim卡信息上报至esim卡管理服务器1中，且所述的卡池服务器2与其对应连接的主处理器3以串口方式进行通信连接；每一个所述的卡池服务器2均配置有固定公网ip地址和端口号，当移动终端从esim卡管理服务器1申请到一张sim卡后，可以与sim卡对应的卡池服务器2建立tcp/ip连接关系；移动终端会定时上报心跳数据到卡池服务器2，保持此连接关系。
每一个所述的主处理器3均对应连接有六个所述的从处理器4；所述的主处理器3用于向对应的从处理器层4传送卡池服务器2下发指令，并向所述的卡池服务器2上报sim卡数据信息，且所述的主处理器3与对应连接的从处理器4以can总线方式进行通信和组网。
每一个所述的从处理器层4均对应连接有六个所述的io扩展接口5，所述的从处理器层4工作时均接收主处理器3的下发指令，控制所述的io扩展接口5进行切换，进行数据通信；所述的从处理器层4在开机时获取所挂载实体sim卡6的信息并通过can总线发送给对应的主处理器3，同时建立sim卡与端口号映射表；且所述的从处理器层4通过映射表匹配对应sim卡后才控制io扩展接口5进行切切换。
每一个所述的io扩展接口5均对应连接有二十个所述的实体sim卡6，所述的实体sim卡6为部署的可用sim卡；所述的io扩展接口5用于将所挂载实体sim卡6中的信息传递至处理器层5中。
当利用本发明上述实施例中金字塔框架式的sim卡池系统进行卡申请时，首先，移动终端开机，移动终端通过自身的gprs网络数据at管理模块进行联网，判断网络信号强度是否超过阀值如果信号强度大于等于设置的信号阀值，向esim管理服务器1申请卡，esim管理服务器1根据移动终端的唯一地址编码，依据esim卡管理服务器1、卡池服务器2、主处理器3、从处理器4、io扩展接口5和实体sim卡6的金字塔模型判断移动终端所在分组情况，确定分配电信卡或者联通卡，返回消息包含分配状态、卡iccid、imsi和卡对应卡池服务器2连接信息。移动终端的gprs模块根据esim管理服务器1返回信息状态，确定是否继续联网还是关机，若是继续联网，首先使用创建卡池服务器2通信连接。移动终端控制4g通讯模块sim热拔插，发送sim卡指令，接收和解析虚拟指令，对于本地已预置的指令直接返回，对于需要卡池sim卡交互数据指令则通过socket连接与sim卡进行交互，主要指令包括心跳指令，复位指令，同步和透传ki密钥指令，阀值时间内4g通讯模块通知移动终端成功联网。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。