基于前置机容器化的数据交互方法、装置、设备和介质与流程

1.本技术涉及电力信息技术领域，特别是涉及一种基于前置机容器化的数据交互方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.电力监控系统网络是未来电网的基础，电力监控系统态势感知平台由平台基础模块、大数据模块、前置机模块、采集装置、第三方应用模块等构成。其中前置机模块在数据承载中起着承上启下的作用。
3.前置机作为一个瓶口，属于整套电力监控系统的咽喉部位，负责控制通道、报文通道、正向代理通道和反向代理通道四条通道的数据接收、处理、转发。当海量数据需要处理时，前置机的业务量压力很大，需要提高数据处理能力。
4.目前业界较为常用的解决办法，一是服务器端负载均衡，但出于对电力监控系统安全性的考虑，不能在前置机上开放固定端口作为负载均衡服务器，因此服务器端负载均衡不适用于前置机。二是客户端负载均衡，目前常见的客户端负载均衡技术是通过增加集控管理中心管理作为客户端的前置机，根据前置机的运行情况动态选择前置机服务从而达到负载均衡的效果，但在客户端负载均衡技术中，如果有一个前置机节点失效，其他节点会在一定时间内承担失效节点的压力，若承担压力的时间超过限度，其他节点也会相继崩溃，最终导致整个系统出现大量故障而无法正常运转。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于前置机容器化的数据交互方法、装置、计算机设备和存储介质。
6.一种基于前置机容器化的数据交互方法，所述方法包括：
7.接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；所述前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值；
8.响应于所述前置机容器链接指令，根据所述唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询所述待连接方对应的前置机容器；
9.与所述请求发送方建立与所述通道类型对应的通讯通道；
10.基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互。
11.在其中一个实施例中，所述通道类型包括控制通道类型；所述基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互，包括：
12.接收所述请求发送方通过所述通讯通道发送的第一报文；
13.将所述第一报文转发至所述前置机容器，以使所述前置机容器将解析所述第一报文得到的第一报文解析结果发送至所述待连接方。
14.在其中一个实施例中，所述通道类型包括正向代理通道类型；所述基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互，包括：
15.接收所述请求发送方通过所述通讯通道发送的第二报文；
16.将所述第二报文重定向至所述前置机容器，以使所述前置机容器将解析所述第二报文得到的第二报文解析结果发送至所述待连接方，或者，以使所述前置机容器反馈解析得到所述第二报文解析结果，将所述第二报文解析结果通过所述通讯通道发送至所述请求发送方。
17.在其中一个实施例中，所述通道类型为反向代理通道类型；所述基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互，包括：接收所述前置机容器发送的第三报文；所述第三报文由所述待连接方发送至所述前置机容器；
18.通过所述通讯通道将所述第三报文转发至所述请求发送方，以使所述请求发送方通过所述通讯通道发送所述第三报文对应的反馈结果；
19.将所述反馈结果发送至所述前置机容器。
20.在其中一个实施例中，所述前置机容器，用于触发所述待连接方反馈采集到的数据并将所述数据解析后得到的数据解析结果发送至所述请求发送方。
21.在其中一个实施例中，所述请求发送方，用于在所述前置机容器的初始化过程中向相应的前置机发送容器初始化参数，以使所述前置机运行异常且所述前置机本地操作系统运行正常时，根据所述容器初始化参数重启所述前置机容器。
22.一种基于前置机容器化的数据交互装置，所述装置包括：
23.指令接收模块，用于接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；所述前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值；
24.容器查询模块，用于响应于所述前置机容器链接指令，根据所述唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询所述待连接方对应的前置机容器；
25.通道建立模块，用于与所述请求发送方建立与所述通道类型对应的通讯通道；
26.数据交互模块，用于基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互。
27.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于前置机容器化的数据交互方法的步骤。
28.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于前置机容器化的数据交互方法的步骤。
29.上述基于前置机容器化的数据交互方法、装置、计算机设备和存储介质，通过接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值；响应于前置机容器链接指令，根据唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询待连接方对应的前置机容器；与请求发送方建立与通道类型对应的通讯通道，基于通讯通道，为请求发送方和前置机容器提供数据交互。上述数据交互方法通过前置机容器链接代理为请求发送方和前置机容器之间建立对应的通讯通道，不同的前置机容器与不同标识值的待连接方一一对应，从而实现了请求发送方与待连接方之间的数据交互，假设其中一个前置机容器失效，系统可通过容器化方式重启该前置机容器，而不必让其他前置机容器承担该节点的数据交互，避免了整个系统崩溃，实现了负载均衡。
附图说明
30.图1为一个实施例中基于前置机容器化的数据交互方法的应用环境图；
31.图2为一个实施例中基于前置机容器化的数据交互方法的流程示意图；
32.图3为一个实施例中控制通道的数据交互流程示意图；
33.图4为一个实施例中正向代理通道的数据交互流程示意图；
34.图5为一个实施例中反向代理通道的数据交互流程示意图；
35.图6为一个实施例中报文通道的数据交互流程示意图；
36.图7为一个实施例中基于前置机容器化的数据交互装置的结构框图；
37.图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
38.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
39.本技术提供的基于前置机容器化的数据交互方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境可以是电力监控系统态势感知平台，该平台主要由主站101、前置机链接代理服务器102、采集装置103、第三方应用模块104构成。其中，第三方应用模块104可以包括第三方正向模块和第三方反向模块。
40.电力系统态势感知平台是基于广域动态安全监测系统、多种数据库和数据挖掘、动态参数辨识、超实时间仿真、可视化等技术的集成，实现电力系统运行关键动态数据的在线测量、数据处理、分析，达到对主要动态行为的测量、辨识、显示、预警和控制。
41.图1所示的电力监控提醒态势感知平台中，主站101是指部署在各级监控中心，具备网络实时安全监视、预测分析等功能的系统，主站101可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现；采集装置103是部署在各级发电厂、变电站等局域网内部，用于采集电力系统中的环境数据，例如网络安全数据，并分析处理后与主站101进行通信的装置；采集装置103可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备或其他智能设备，也可以是服务器。
42.前置机链接代理服务器102可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现，主要用于为态势感知平台上的数据传输提供支撑，包括图1中的前置机和数据分发模块，前置机链接代理服务器102在整个系统的数据交互中起着承上启下的作用，主要负责四条通道的数据传输工作：
43.(1)控制通道：负责接收主站101下发的数据，送给采集装置103，并且把采集装置103返回的结果，再送回给主站101；(2)报文通道：负责接收采集装置103采集到的数据，送给主站101；(3)建立正向代理通道：将第三方应用模块104的请求通过正向代理通道送给采集装置103，采集装置103处理并返回结果后，前置机链接代理服务器102再把结果返回给第三方应用模块104；(4)反向代理：前置机链接代理服务器102接收采集装置103的请求数据后，送给第三方应用模块104，等待第三方应用模块104返回数据后，前置机链接代理服务器102再把返回的数据送给采集装置103。
44.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于前置机容器化的数据交互方法，以
该方法应用于图1中的前置机链接代理服务器102为例进行说明，包括以下步骤：
45.步骤s201，接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；该前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值。
46.其中，前置机容器是指在前置机服务器上将每个装置的配置参数与前置机参数一起封装，得到对应的容器，称为前置机容器。前置机容器化是虚拟化技术的一种，通过前置机容器化可在前置机服务器上部署多个容器，每个装置对应一个前置机容器，可达到资源隔离的效果。
47.在本步骤中，前置机链接代理服务器102接收请求发送方的前置机容器链接指令，其中，请求发送方可以是主站101，也可以是装置103，还可以是第三方服务器。上述前置机链接指令中需要包含通道类型和待连接方的唯一标识值，通道类型包括控制通道、报文通道、正向代理通道、反向代理通道中的一种。
48.步骤s202，响应于前置机容器链接指令，根据唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询待连接方对应的前置机容器。
49.其中，容器管理中心是在本地服务器上配置的容器管理系统，能够自动部署、扩展和管理容器化应用程序。
50.在本步骤中，由于待连接方与前置机容器是一一对应的关系，每个待连接方有唯一的标示值，因此每个前置机容器也是唯一的。前置机容器代理服务器102根据待连接方的唯一标识值在容器管理中心中查询得到与待连接方一一对应的前置机容器。
51.步骤s203，与请求发送方建立与上述通道类型对应的通讯通道。
52.具体地，前置机链接代理服务器102根据通道类型为前置机容器和请求发送方建立对应的通讯通道。
53.步骤s204，基于上述通讯通道，为请求发送方和前置机容器提供数据交互。
54.具体地，前置机链接代理服务器102建立上述通道后，在请求发送方与前置机容器时间提供数据交互。例如，接收请求发送方的数据后，再将数据转发至对应的前置机容器。或者将前置机容器需要发送的数据转发至请求发送方。
55.上述基于前置机容器化的数据交互方法，通过接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值；响应于前置机容器链接指令，根据唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询待连接方对应的前置机容器；与请求发送方建立与通道类型对应的通讯通道，基于通讯通道，为请求发送方和前置机容器提供数据交互。由于代理服务器具有自己的数据缓存区，可将需要访问的数据存储在自己的数据缓存区，当请求发送方需要访问待连接方的数据时，不必向待连接方发起访问请求，只需直接从代理服务器的数据缓存区调取，这些可极大程度缩小数据交互的时间，提升带宽，从而提高了前置机的数据处理能力，同时兼顾了前置机的安全性。
56.在一个实施例中，如图3所示，当上述通道类型为控制通道类型时，上述步骤s204包括：
57.接收请求发送方通过上述通讯通道发送的第一报文；将第一报文转发至前置机容器，以使前置机容器将解析第一报文得到的第一报文解析结果发送至待连接方。
58.在本步骤中，请求发送方可以为主站101，第一报文包括主站针对特定装置的控制指令，例如查询、软件升级等指令。前置机连接代理服务器102接收主站发送的上述报文，根
据装置的全局唯一标识(guid，globally unique identifier)值通过已建立的控制通道将上述报文传送给对应的前置机容器，前置机容器接收该报文并解析报文，由于前置机容器与装置是一一对应关系，因此前置机容器可见解析结果发送至对应的装置，装置接收报文并按照控制指令处理，或者将处理结果返回至对应的前置机容器，前置机容器接收处理结果后通过原通道将结果返回至前置机链接代理服务器102，前置机链接代理服务器102将上述结果返回至主站101。
59.上述实施例通过前置机链接代理服务器102建立的控制通道实现了主站101与特定装置之间实现了数据交互，其中，由于前置机容器集成封装了对应装置的软件环境参数，使得主站针对装置的软件升级、查询等变得更加迅速；另一方面，由于前置机链接代理服务器102上运行了多个前置机容器，这些容器共用同一个操作系统的内核，因此实现了内部互联，从而实现了分布式部署应用程序，主站对装置上的软件扩展或调试都变得更加简单。
60.在一个实施例中，如图4所示，当上述通道类型为正向代理通道类型时，上述步骤s204包括：接收请求发送方通过上述通讯通道发送的第二报文；将第二报文重定向至前置机容器，以使前置机容器将解析第二报文得到的第二报文解析结果发送至待连接方，或者，以使前置机容器反馈解析得到第二报文解析结果，将第二报文解析结果通过上述通讯通道发送至请求发送方。
61.具体地，第二报文包括资产扫描指令，前置机链接代理服务器102接收主站发送的资产扫描指令，并将资产扫描指令发送至相应的前置机容器，前置机容器接收资产扫描指令后，启动ss-redir透明代理，使用透明代理，作为报文接收端的服务器可以知道报文发送端使用了代理服务器，并且也知道报文发送端的真实ip地址，并通过已经建立的ss-redir代理通道和对应的装置103之间产生数据交互，同时，发送ss-redir透明代理操作处理结果至前置机链接代理服务器102，前置机链接代理服务器102将上述操作处理结果转发至主站。
62.上述实施例通过前置机链接代理服务器102为扫描服务器和装置103之间建立正向代理通道，前置机链接代理服务器102隐藏了扫描服务器的ip地址，装置103只接收来自前置机链接代理服务102的访问，这种方式保障了扫描服务器的安全。
63.在一个实施例中，如图5所示，当上述通道类型为反向代理通道类型时，上述步骤s204包括：接收前置机容器发送的第三报文；第三报文由待连接方发送至前置机容器；通过上述通讯通道将第三报文转发至请求发送方，以使请求发送方通过上述通讯通道发送第三报文对应的反馈结果；将反馈结果发送至前置机容器。
64.具体地，前置机链接代理服务102为第三方防护服务器与第三方客户端之间构建反向代理通道，其中，第三方客户端是与对应的装置相连接的第三方客户端。第三方客户端发送数据至对应的装置，装置针对上述数据处理后将处理结果发送至对应的前置机容器，前置机容器针对上述处理结果进行解析得到解析结果，作为上述第三报文，前置机链接代理服务器102将上述第三报文发送至第三方防护服务器，第三方防护服务器针对上述第三报文形成响应数据，并将响应数据发送至前置机容器，再由前置机处理并发送至对应的装置，装置将处理结果反馈至第三方客户端。
65.上述实施例通过前置机链接代理服务器102为第三方服务器与第三方客户端之间建立反向通道，实现了第三方客户端与第三方服务器之间的数据交互，同时由于第三方防
护服务器是一个集群，前置机链接代理服务器102把第三方客户端发起的数据请求均匀地分布到每个服务器上去，而不会导致某一个服务器负载过大，实现了负载均衡。
66.在一实施例中，如图6所示，图6中的前置机容器，可以用于触发待连接方反馈采集到的数据并将该数据解析后得到的数据解析结果发送至请求发送方。
67.具体地，待连接方为装置，请求发送方为主站。由于每个装置都有唯一对应的前置机容器，前置机容器可向与之对应的装置发送数据连接请求，装置响应于上述数据连接请求，并采集数据，将采集到的数据发送至相应的前置机容器，前置机容器解析数据并将解析结果发送至主站。
68.可选地，可以预先设置每个容器占用的系统资源限制，例如内存资源，使得采集数据量较大的装置对应的前置机容器能够分配到更多系统资源进行运作。
69.上述实施例中，通过前置机容器将对应的装置采集到的数据解析并转发至主站，实现了装置与主站之间的报文交互。由于前置机容器是建立在前置机服务器上的与不同装置一一对应的轻量化的虚拟容器，同一套服务器资源可建立多个虚拟容器，不同的虚拟容器之间可实现资源隔离，因此上述实施例可实现不同的装置与主站之间进行报文传送而不会互相影响，实现了主站与分布式的前置机容器进行通讯。
70.在一实施例中，请求发送方用于在前置机容器的初始化过程中向相应的前置机发送容器初始化参数，以使前置机容器运行异常且前置机本地操作系统正常时，根据上述容器初始化参数重启前置机容器。
71.具体地，在容器初始化时，主站向前置机发送初始化参数并存储于对应的前置机容器中，当前置机容器运行异常时例如前置机容器崩溃时，由于此时前置机本地操作系统运行正常，上述前置机容器能够通过调用本地操作系统的资源根据初始化参数在最短时间内自动重启。
72.上述实施例，通过设置前置机容器初始化参数，使得前置机容器发生故障时能够自动重启，减少发生故障的时间，进而保证业务运转正常。
73.在一实施例中，上述基于前置机容器化的数据交互方法还包括：根据唯一标识值获取待连接方的配置信息；获取前置机应用镜像；根据上述配置信息和前置机应用镜像，生成前置机容器。
74.上述步骤中，前置机应用镜像可理解为创建容器的模板。具体地，由于每个装置都有唯一标识值，前置机链接代理服务器102中设置有容器配置中心，容器配置中心中储存有所有装置的唯一标识值、ip地址和各个装置的配置参数，例如环境配置参数等。前置机部署容器的过程为:前置机链接代理服务器102根据装置的唯一标识值在容器配置中心中查询得到对应装置的配置参数，可选地，前置机链接代理服务器102还可以根据装置的ip地址查询得到对应装置的配置参数，前置机链接代理服务器102获取前置机应用模板后，根据不同装置对应的配置参数创建不同的前置机容器。
75.上述实施例，通过不同装置的唯一标识值获取不同装置的配置参数，以前置机应用镜像为模板可实现快速部署分布式前置机容器，且前置机容器与装置建立起一对一的关系，使得每个前置机容器都得到资源隔离，每个前置机容器中的应用程序互相独立，为进一步实现负载均衡提供了基础。例如，不同的装置可通过不同的前置机容器向主站发送数据，其中不同的前置机容器分布于不同的服务器上，而不是多个不同的装置同时通过同一台前
置机服务器向主站发送数据。
76.应该理解的是，虽然图1至6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1至6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
77.在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于前置机容器化的数据交互装置700，包括：指令接收模块701、容器查询模块702、通道建立模块703和数据交互模块704，其中：
78.指令接收模块701，用于接收请求发送方发送的前置机容器链接指令；所述前置机容器链接指令携带通道类型和待连接方的唯一标识值；
79.容器查询模块702，用于响应于所述前置机容器链接指令，根据所述唯一标识值在本地配置的容器管理中心中查询所述待连接方对应的前置机容器；
80.通道建立模块703，用于与所述请求发送方建立与所述通道类型对应的通讯通道；
81.数据交互模块704，用于基于所述通讯通道，为所述请求发送方和所述前置机容器提供数据交互。
82.在一个实施例中，上述数据交互模块704，进一步用于，
83.接收所述请求发送方通过所述通讯通道发送的第一报文；
84.将所述第一报文转发至所述前置机容器，以使所述前置机容器将解析所述第一报文得到的第一报文解析结果发送至所述待连接方。
85.在一个实施例中，上述数据交互模块704，进一步用于，
86.接收所述请求发送方通过所述通讯通道发送的第二报文；
87.将所述第二报文重定向至所述前置机容器，以使所述前置机容器将解析所述第二报文得到的第二报文解析结果发送至所述待连接方，或者，以使所述前置机容器反馈解析得到所述第二报文解析结果，将所述第二报文解析结果通过所述通讯通道发送至所述请求发送方。
88.在一个实施例中，上述数据交互模块704，进一步用于，
89.接收所述前置机容器发送的第三报文；所述第三报文由所述待连接方发送至所述前置机容器；
90.通过所述通讯通道将所述第三报文转发至所述请求发送方，以使所述请求发送方通过所述通讯通道发送所述第三报文对应的反馈结果；
91.将所述反馈结果发送至所述前置机容器。
92.在一个实施例中，上述前置机容器，进一步用于，触发所述待连接方反馈采集到的数据并将所述数据解析后得到的数据解析结果发送至所述请求发送方。
93.在一个实施例中，请求发送方，例如主站101，用于在所述前置机容器的初始化过程中向相应的前置机发送容器初始化参数，以使所述前置机容器运行异常且所述前置机本地操作系统运行正常时，根据所述容器初始化参数重启所述前置机容器。
94.在一个实施例中，上述基于前置机容器化的数据交互装置700还包括，容器部署单元，用于根据所述唯一标识值获取所述待连接方的配置信息；获取前置机应用镜像；根据所
述配置信息和所述前置机应用镜像，生成所述前置机容器。
95.关于基于前置机容器化的数据交互装置的具体限定可以参见上文中对于基于前置机容器化的数据交互方法的限定，在此不再赘述。上述基于前置机容器化的数据交互装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
96.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储容器配置参数、装置配置参数、容器初始化参数等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于前置机容器化的数据交互方法。
97.本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
98.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
99.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
100.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
101.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
102.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。