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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉仲偉
研究生(外文):LIU, CHUNG-WEI
論文名稱:以Linux為核心實現一套物聯網伺服器之架構
論文名稱(外文):Implementation of an IoT server architecture based on the Linux core
指導教授:張簡嘉壬
指導教授(外文):CHANG CHIEN, JIA-REN
口試委員:高國陞沈志隆張簡嘉壬
口試委員(外文):KAO, KUO-SHENGSHEN, CHIH-LUNGCHANG CHIEN, JIA-REN
口試日期:2019-07-24
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:行程管理物聯網Linux
外文關鍵詞:process managementIoTLinux
相關次數:
  • 被引用被引用:1
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本論文提出一套以Linux為核心的物聯網伺服器,希望以此為雛形發展出一套可以應用於現今物聯網裝置的伺服器轉發架構。此系統中包含多客戶端連入機制、多線程封包交換機制、連線維持機制、系統回復機制…等。文中將說明如何透過多執行緒來實現一套具備多客戶端連入機制的非阻塞式伺服器,並且藉由鏈結陣列來達成不同執行緒間的資料交換動作。對於伺服器與客戶端的連線穩定度部分,則實作了一套連線維持機制來確保彼此間的通訊可靠度,避免因複雜的網路環境造成的封包遺漏或是無謂的重送。另外,針對軟體可靠度方面,雖然無法完全的確保程式運行時絕對不會因為未知錯誤造成程式運行崩潰而終止,但本文實作了一套系統回復機制,透過該機制的監控,可以於程式運行崩潰終止時自動重啟程式,減少因系統終止運行造成的營運損失。並且本研究也經過反覆長時間的功能驗證,確認上述需求能如預期發揮作用,具體實踐了一套具有一定可靠度的物聯網伺服器架構。
In this paper, a set of Internet of Things (IoT) servers based on the core of Linux is proposed in light of using them as a prototype for the development of a server forwarding architecture that can be applied to currently available IoT devices. In this system, it includes a multi-client connection mechanism, multithreading packet switching mechanism, connection maintenance mechanism, system recovery mechanism, etc. The content of this paper will describe how to achieve a set of nonblocking servers equipped with a multi-client connection mechanism, and how to achieve data switching among different threads through the use of a linked array. Regarding the connection stability between the server and the client, a set of connection maintenance mechanisms is established to ensure the stability of the communication between the two, such that it is able to prevent missing packets or unnecessary re-transmission due to a complicated network environment. Furthermore, regarding software stability, although it cannot completely ensure that while the program is running termination of the program will absolutely not occur due to a crash of the program running caused by an unknown error; nevertheless, in this paper, a set of system recovery mechanisms is established. Through the monitoring of such mechanisms, the program can be automatically restarted during the crash and termination of the program running, thereby reducing the operating loss caused by the termination of running of the system. Moreover, in this research, functions are also verified repetitively for a long period of time in order to ensure that the aforementioned requirements can achieve the effect as expected. Consequently, an IoT server architecture with a certain level of reliability is achieved in practice.
摘要
ABSTRACT
致謝
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1.1 文獻回顧
1.1.1 何謂物聯網
1.1.2 現有伺服器軟體架構
1.2 研究目的
1.3 論文大綱
第二章 研究與方法
2.1 系統架構介紹
2.2 伺服器開發環境
2.2.1 作業系統選擇
2.2.2 開發平台
2.3 伺服器設計及規劃
2.3.1 通訊可靠度與滑動視窗機制
2.3.2 通訊封包規則
2.4 連線機制建立
2.4.1 連線建立
2.4.2 通訊埠掃描及綁定
2.4.3 終端裝置連入監聽
2.4.4 連線請求允許
2.5 非阻塞式架構
2.6 多客戶端連入機制
2.7 多線程封包交換機制
2.8 連線維持機制
2.8.1 連線維持機制的規則設計
2.9 系統回復機制
2.9.1 多行程
2.9.2 多行程與多執行緒的混合架構
第三章 功能驗證及測試
3.1 伺服器封包收送功能驗證
3.1.1 驗證方法設計
3.1.2 驗證結果
3.2 系統回復機制功能驗證
3.2.1 驗證方法設計
3.2.2 驗證結果
第四章 貢獻與未來展望
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