物联网工程实施与运维（中级）课件 15.智能楼宇系统设备安装和调测-数据中心施工技术规范-25.应用系统部署-分布式与容器技术的应用

01数据中心施工技术规范数据中心介绍物联网数据中心是物联网系统完成海量数据收集、存储、处理、分发、展示利用的数据中枢，主要包括有高可靠、高性能的计算机系统，海量数据存储系统，多用途应用系统，云服务系统，信息安全系统，专用特定场景物联网应用系统等，以及包括容纳所有信息系统的中心机房，包括机房供电系统、消防系统、冷却系统、监控预警系统、防雷接地系统。根据《GB/T36448-2018集装箱式数据中心机房通用规范》，数据中心安装必须符合规范要求，信息设备系统、供配电系统、制冷系统、综合监控系统应相互关联并配合，供配电、制冷等系统应有冗余备份，应有完善的防雷接地系统，信息设备系统所在区域应保持恒温、恒湿。应具有综合监控系统，对数据中心的设备、环境和安全进行管理。机房内应留有足够的维护操作空间。安全性要求：应能防火防盗、机房内应考虑人机安全、运维及疏散逃生要求数据中心机房装修供配电系统制冷系统防雷接地系统消防系统视频监控系统门禁系统环境监控系统施工技术规范电缆走道位置、高度等应满足设计文件要求电缆走道安装要求电缆槽道位置、高度应严格符合设计文件要求。槽道安装应平直、紧固、列槽并接处水平偏差不应大于2mm。设备安装要求机房线缆布放宜采用开放式走线架上走线方式，宜设置二层走线架走线架应整体规划，整体走线架设施应不影响机房空调气流组织。走线架及走线槽道的安装设计应符合现行通信行业标准《电信机房铁架安装设计标准》YD/T5026、《电信设备安装抗震设计规范》YD5059的各项规定走线架、线槽和护管的弯曲半径不应小于线缆最小允许弯曲半径，敷设应符合现行国家标准《建筑电气工程施工工程质量验收规范》GB50303的相关规定。在活动的地板下敷设时，电缆桥架或线槽底部不宜紧贴地面。……02智能楼宇系统部分设备安装、调测示例拓扑图接线图温湿度传感器（485型）温湿度传感器（485型）通过USB转485正确的连接电脑并提供供电后查看串口点击“自动获取当前波特率与地址”、“连接设备”噪音传感器（电流型）噪音传感器（电流型）直流信号隔离变换器就是破坏干扰途径、切断干扰耦合通道，从而达到抑制干扰的一种技术措施。常用的隔离方法有：电磁隔离、调制隔离、光电隔离将一种形式的信号转换成另一种形式的信号。将各种物理量转换成标准的工业控制信号：比如温度信号转换成4-20毫安信号，交流800V电压信号转换成0-10V信号、直流1A电流信号转换成0-5V信号等标准信号转换：比如4-20毫安转1-5V将一些微弱的毫伏级信号放大成易处理的标准信号，将易受干扰的电压信号转换成电流信号，并将信号远传，像4-20毫安信号可以传1000米加设隔离变送器可以保护上位重要控制器件的安全，比如PLC、工控机、采集卡、仪表等，隔离器以“自毁”的方式保护其他器件的安全，不安全信号先把隔离器烧坏，隔离器烧坏后信号通路被切断，其他器件得以保安隔离变换放大与远传保安直流信号隔离变换器ADAM4012产品说明书快速入门手册测试软件2.4GHz

IEEE802.11b/g/nWLAN工业标准数字量、模拟量数据采集、数字量执行器控制官网：/ADAM4012CAN倾角传感器CAN倾角传感器CAN转以太网DTUCAN转以太网DTU通过网络调试助手协议类型：“TCPClient”远程主机地址：E810设备IP地址，08远程主机端口：5555公有云获取网关数据、查看效果物联网云01MySQL介绍及安装简介Oracle公司免费的MySQLCommunityEdition（社区版）MySQLCommunityEdition目前最新版本为MySQL8.0.18官网：/downloads/mysql/下载MySQLCommunityEdition下载官网下载安装文件MySQLCommunityEdition下载官网下载安装文件MySQLCommunityEdition下载官网下载安装文件MySQL8.0.18版本安装1按下++进入终端命令界面CtrlAlttMySQL8.0.18版本安装2输入sudoapt-getupdate和登录密码02JDK介绍及安装JDK简介JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境（JavaRuntimeEnvironment）。OS（操作系统）JVM（虚拟机）JRE（运行时）JDK（开发工具包）Java各种集成开发工具JVM、JRE、JDK关系OS（操作系统）JVM（虚拟机）JRE（运行时）JDK（开发工具包）Java各种集成开发工具JAVA编写的开发工具包是面向开发人员的，提供API帮助开发人员快速开发功能JAVA程序运行环境，有了JRE就可以运行JAVA程序而不需要JDKJVM运行字节码文件（class）代码，将代码翻译给对应的操作系统执行，实现跨平台运行JVM翻译之后的代码Jcreator、Eclipse、Jbuilder、NetBeans等JDK8下载1官网下载JDK8JDK8下载2下载Linuxx64对应的tar.gz包JDK8安装1挂载资源包到/tmp/soft文件夹下JDK8安装2切换至root用户并使用tar命令解压JDK8JDK8安装解压后的文件夹结构JDK8安装编辑.bashrc文件3JDK8安装添加成员变量的定义及赋值4JDK8安装JRE_HOME变量赋值JAVA_HOME变量赋值CLASSPATH变量赋值PATH变量赋值JDK8安装使用source命令使环境变量生效5JDK8安装使用java-version命令查看所安装的JDK版本号6OpenJDK安装使用apt-get命令更新软件包列表1OpenJDK安装使用apt-getinstall命令安装OpenJDK82OpenJDK安装使用java-version命令查看所安装的JDK版本号303.NETFramework介绍及安装.NETFramework简介.NETFramework是一个类似Java虚拟机的运行时(CommonLanguageRuntime)，借了Java虚拟机的很多概念，但机制更优化（比如它有Java所没有的“确定的垃圾收集器”机制DeterministicGarbageCollection，强制资源在指定点回收)。在WindowsServer2019系统中查看.NETFramework1依次点击开始图标→“Windows系统”→“控制面板”在WindowsServer2019系统中查看.NETFramework2在控制面板中找到“程序”→“启用或关闭Windows功能”在WindowsServer2019系统中查看.NETFramework3“角色和功能”选项中输入“.net”后回车，将看到当前系统默认安装的.NETFramework框架版本04Tomcat介绍及安装Tomcat是一个开放源代码、运行servlet和JSPWeb应用软件、并基于Java的Web应用软件容器。由于技术先进、性能稳定，而且免费，深受Java爱好者欢迎，同时，也得到了部分软件开发商认可，成为目前比较流行的Web应用服务器。Tomcat属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。和IIS等Web服务器一样，Tomcat也有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器（默认模式下为独立的Servlet容器）。不过，Tomcat处理静态HTML的能力不如Apache服务器，目前Tomcat最新版本为9.0。Tomcat可以直接在ApacheTomcat官网免费下载。只需选择Linux系统对应的tar.gz压缩包即可。Tomcat简介Tomcat下载Tomcat安装1切换路径至/tmp/soft路径下，使用tar命令解压Tomcat-7.0.99至/tmp/ser文件夹（需提前创建/tmp/ser文件夹）解压完成后的文件夹结构Tomcat安装2切换路径至解压后文件夹的bin目录3使用nohup不挂断地运行bin目录下的startup.sh命令Tomcat安装4使用tail命令查看Tomcat状态5打开Ubuntu18.04系统自带的Firefox网络浏览器，在地址栏中输入IP+端口号查看，默认打开的网页将看到ApacheTomcat版本。05IIS介绍及安装IIS是InternetInformationServer（信息服务）的缩写，也是微软主推的Web服务器产品，适用于windows系统，很多著名网站都采用IIS搭建，ASP.NET开发的程序一般也只能在IIS上运行。IIS提供了一个图形界面的管理工具，称为Internet服务管理器，可用于监视配置和控制Internet服务，其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器，分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，IIS的使用让网络（包括互联网和局域网）上的信息发布变得非常简单。同时，IIS还提供ISAPI（IntranetServerAPI）作为扩展Web服务器功能的编程接口，并提供一个Internet数据库连接器，可以实现对数据库的查询和更新。IIS介绍IIS查看1在快捷菜单中找到WindowsServer中的服务器管理器2在“仪表板”选项中选择“添加角色和功能”IIS查看3选择“服务器选择”→从服务器池中选择服务器4选择“服务器选择”后点击Web服务器（IIS），并点击“添加功能”按钮IIS查看5选择“功能”后勾选“.NETFramework3.5功能”与“.NETFramework4.7功能”，并点击“下一步”按钮当勾选“HTTP激活”选项时，如出现图

180所示，只需点击“添加功能”按钮即可

IIS查看6选择“角色服务”后勾选“应用程序开发”，再点击“下一步”7选择“确认”→选择“指定备用源路径”，进入添加角色和功能向导页面IIS查看7选择“确认”→选择“指定备用源路径”，进入添加角色和功能向导页面8在“添加角色和功能向导”页面中，路径的值应为sxs所在的文件路径IIS查看9安装完成后，可以在“结果”选项卡中看到提示安装成功后，可以在“服务器管理器”界面→“工具”中看到“InternetInformationServices(IIS)管理器”06Nginx介绍及安装Nginx介绍Nginx是一个轻量级的、高性能的、基于Http的、反向代理服务器/静态Web服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。Nginx最初是使用C语言为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的一款服务器。2004年10月发布第一个版本。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上Nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，官方测试Nginx能够支撑5万并发链接，并且CPU、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。目前国内大型的站点，例如百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等都在使用。Nginx安装1Nginx可以直接在Nginx官网免费下载。目前的最新版本为：nginx-1.17.8Nginx安装2在命令行输入：sudoapt-getinstallnginx和登录密码。该命令将从互联网的软件仓库中搜索、下载、安装nginx及所有依赖包3使用ps-ef|grepnginx命令查看Nginx进程是否启动Nginx安装打开Ubuntu18.04系统自带的Firefox网络浏览器，在地址栏中输入IP+端口号查看，默认打开的网页将看到Nginx欢迎界面如果Nginx部署在本机，则地址栏可直接输入：localhost进行登录。此时，默认的端口号为8001物联网应用系统部署概述

物联网应用系统有两种模式：C/S（客户端/服务器端程序）、B/S（浏览器端/服务器端）。C/S应用系统一般独立运行，B/S应用系统一般借助IE等浏览器来运行。物联网Web应用系统作为典型的浏览器/服务器架构的产物，在使用时，用户只需要有浏览器即可，不需要再安装其他软件，而且具有较强的跨平台使用能力，因此得到了快速发展，也是物联网项目最常用的架构模式。系统结构简介物联网部署结构利用软件实现的计算机系统上的狭义负载均衡，一个大中型Web业务系统，是不可能只有一个业务处理服务，而是多台服务器同时进行某一个相同业务的服务。负载分配层业务服务层和通信层数据存储层进行业务计算前的初始数据、计算过程中的临时数据、计算完成后得到的计算结果都需要进行存储，通过思维导图从几个维度阐述一下数据存储的基本分类数据库简介数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织，当今最常见的数据库模型主要是两种：即关系型数据库（SQL）和非关系型数据库（NoSQL，NotOnlySQL）。关系型数据库

关系：关系就是二维表。

行row：表中的每一行，又称为一条记录

列column：表中的每一列，称为属性，

字段field域

主键PK（Primarykey）：用于惟一确定一个记录的字段

外键FK

域domain：属性的取值范围，如，性别只能是‘男’和‘女’两个值非关系型数据库NoSQL数据存储不需要固定的表结构，通常也不存在连接操作。在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势。搜索键值存储数据库（key-value）：键值数据库就类似传统语言中使用的哈希表，可以通过key来添加、查询或者删除数据库。典型产品：MemcacheDB、Redis；列存储（Column-oriented）数据库；面向文档（Document-Oriented）数据库，典型产品：MongoDB适用于敏捷开发02通用WEB服务的应用部署配置环境变量在以Ubuntu桌面应用为主的Linux操作系统中安装JDK，采用apt安装模式是一种较为常用的安装方法。步骤一、使用命令：sudoaptinstallopenjdk-8-jre-headless配置环境变量查看JDK版本信息，使用命令：java–version配置环境变量配置环境变量，先用whichjava查看java命令的位置通过ls–l来查软链接，可以看到Java的镜像文件位置，软连接不会占用磁盘空间，类似于快捷方式查看已经安装好的jdk目录配置环境变量配置java环境变量：命令行输入：sudovim/etc/profile在配置文件最后添加以下内容（根据实际情况修改jdk解压的位置）：#jdkexportJAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jreexportCLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATHexportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH保存并关闭文件后使用source命令更新配置：source/etc/profilWeb服务构架搭建官网/download-70.cgi下载tomcat的安装包：apache-tomcat-7.0.99.tar.gz将该安装包共享到ubuntu的文件夹中Web服务构架搭建解压Tomcat压缩包，将其解压到当前目录下，或者指定目录Web服务构架搭建通过sudosu以超级用户方式进入tomcat的bin目录，找到startup.sh文件，启动Tomcat服务用nohup来启动Tomcat服务，并查看后台日志，看tomcat服务是否已经启动Web服务构架搭建打开浏览器输入对应IP和端口，访问Tomcat服务页面部署安装应用包将要部署的war包放置到指定的路径：/var/apache-tomcat-7.0.99/webapps部署安装应用包启动web服务打开浏览器输入：ip+端口，访问web服务03分布式与容器技术的应用分布式系统与架构分布式系统定义：

是一个硬件或软件组件分布在不同的网络计算机上，彼此之间仅仅通过消息传递进行通信和协调的系统。分布式系统通常具有以下特点：分布式：在空间上随意分布，对等性：组成分布式系统的所有节点都是对等的。并发性缺乏全局时钟。在分布式系统很难确定多个时间的顺序，原因就是分布式系统缺乏一个全局的时钟。故障总是会发生。分布式系统体系机构面对着诸多的难题和挑战：通信异常：分布式系统需要在各个节点之间进行网络通信，而网络本身是不可靠的。网络分区：当网络由于发生异常情况，最终导致组成分布式系统的所有节点，只有部分节点之间能够进行通信，另一些节点则不能。这种现象称为网络分区，俗称脑裂。三态：分布式系统的每一次请求与响应存在特有的三态概念，即成功、失败、超时。节点故障：指组成分布式系统的服务器节点出现的宕机或“僵死”现象。分布式架构简介在讨论分布式之前，先说明集群是什么，下面提供了一个案例：小张开了一家小饭店，刚开始的时候店里只有一个厨师，切菜洗菜备料炒菜全干。后来由于饭香甜可口，人流量越来越多了，一个厨师忙不过来了，小张又请了两个厨师，那么这时候三个厨师炒一样的菜，做相同的切菜洗菜备料炒菜等工作，那这三个厨师的关系是集群。也就意味着来一个顾客，只有其中的一个厨师会为这个顾客服务。满意分布式架构简介又经过一段时间，店里的生意更加火爆了，小张为了让厨师们能专心炒菜，把菜做到极致，又请了个配菜师负责切菜、备菜、备料，那么厨师和配菜师的关系是分布式，后来一个配菜师也忙不过来了，小张就又请了两个配菜师，三个配菜师关系也是集群。满意微服务架构简介微服务架构是一种架构概念，旨在通过将功能分解到各个离散的服务中以实现对解决方案的解耦。你可以将其看作是在架构层次而非获取服务的类上应用很多SOLID原则。微服务架构的主要作用是将功能分解到离散的各个服务当中，从而降低系统的耦合性，并提供更加灵活的服务支持。传统的架构微服务架构微服务架构简介每个服务之间的通信：所有的微服务都是独立的Java进程跑在独立的虚拟机上，所以服务间的通信就是IPC（interprocesscommunication）进程间通信，已经有很多成熟的方案。现在基本最通用的有两种方式：①REST：操作包括获取、创建、修改和删除资源的操作正好对应HTTP协议提供的GET、POST、PUT和DELETE方法②RPC：远程方法调用，就是像调用本地方法一样调用远程方法异步消息调用(Kafka,Notify,MetaQ)Docker简介Docker是一个基于LXC技术之上搭建的Container容器引擎，源代码托管在Github上，基于Go语言并遵从Apache2.0协议开源。Docker将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。Docker简介Docker和传统虚拟化方式的不同之处虚拟机容器Docker简介为什么要使用Docker作为一种新兴的虚拟化方式，Docker跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势更高效的利用系统资源由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。Docker简介更快速的启动时间传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而Docker容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。一致的运行环境开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些bug并未在开发过程中被发现。而Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现「这段代码在我机器上没问题啊」这类问题。Docker简介更轻松的维护和扩展Docker使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本更轻松的迁移由于Docker确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况Docker架构Docker的核心组件：

镜像（Image）、容器（Container）与仓库（Repository）客户端（DockerClient）、守护进程（Dockerdaemon）Docker架构Dockerdaemon

是服务器组件，以

Linux

后台服务的方式运行，是

Docker

最核心的后台进程，我们也把它称为守护进程。它负责响应来自

DockerClient

的请求，然后将这些请求翻译成系统调用完成容器管理操作。该进程会在后台启动一个

APIServer

，负责接收由

DockerClient

发送的请求，接收到的请求将通过Dockerdaemon

内部的一个路由分发调度，由具体的函数来执行请求

DockerClient是Docker

客户端。它其实就是

Docker

提供命令行界面

(CLI)

工具，是许多Docker用户与

Docker进行交互的主要方式。客户端可以构建，运行和停止应用程序，还可以远程与Docker_Host进行交互。最常用的

Docker

客户端就是docker

命令，我们可以通过

docker

命令很方便地在

host

上构建和运行

docker

容器

Docker架构DockerImage：Docker

镜像可以看作是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。可将

Docker

镜像看成只读模板，通过它可以创建

Docker

容器DockerRegistry：是存储

dockerimage

的仓库DockerContainer：D