16 KiB
生产数据面清单
审计时间:2026-07-02
本文记录当前 ECS 上 Go 版本车辆接入链路的真实数据面,用来约束后续重构:新增表、topic、key 之前先对照这里,避免把已经删除的历史设计重新带回来。
运行服务
生产接入 ECS:115.29.187.205
| 服务 | systemd 单元 | 端口 | 职责 |
|---|---|---|---|
| Gateway | lingniu-go-gateway.service |
0.0.0.0:32960、0.0.0.0:808、127.0.0.1:20211 |
GB32960、JT808、宇通 MQTT 接入、协议解析、即时鉴权响应和内存身份解析 |
| NATS fast writer | lingniu-go-nats-fast-writer.service |
127.0.0.1:20215 |
NATS raw 消费,写 Redis 实时投影;生产默认关闭 TDengine stage |
| NATS Kafka bridge | lingniu-go-nats-kafka-bridge.service |
127.0.0.1:20214 |
NATS canonical raw 到 Kafka raw/fields 的可靠桥接和字段投影 |
| History writer | lingniu-go-history-writer.service |
127.0.0.1:20212 |
多 worker 消费 Kafka raw,写 TDengine |
| Stat writer | lingniu-go-stat-writer.service |
127.0.0.1:20213 |
多 worker 消费 Kafka fields,写每日里程 |
| Realtime writer | lingniu-go-realtime-writer.service |
127.0.0.1:20216 |
多 worker 消费 Kafka raw,写 MySQL 实时表;生产关闭 Redis projector |
| Identity writer | lingniu-go-identity-writer.service |
127.0.0.1:20217 |
多 worker 消费 Kafka JT808 raw,幂等写注册、鉴权和低频在线触达事实 |
| Realtime API | lingniu-go-realtime-api.service |
0.0.0.0:20200 |
读取 Redis/MySQL/TDengine 并提供查询 API,不消费 Kafka |
总线
NATS JetStream
NATS 部署在 Kafka ECS 内网 172.17.111.56:4222。
| 项 | 当前值 |
|---|---|
| Stream | VEHICLE_INGEST |
| Subjects | Gateway 只新增三类 vehicle.raw.go.*;三类 vehicle.fields.go.* 暂留在 Stream 合同中兼容切换前消息,不再由 Gateway 直接写入 |
| Durable consumer | vehicle-kafka-bridge |
| 语义 | Gateway 每帧只发布一份 canonical raw;bridge 复用其中已计算的 parsed_fields 生成 fields,Kafka raw 与 fields 都成功后才 ACK 同一条 NATS raw |
| 保留策略 | NATS_STREAM_MAX_BYTES=21474836480,NATS_STREAM_MAX_AGE_HOURS=24,NATS_STREAM_ENSURE_TIMEOUT_SECONDS=60,NATS 仅做入口缓冲 |
协议 parser 和字段扁平化都只在 Gateway 接入线程执行一次。TDengine、Redis、MySQL、bridge 和统计链路只能读取 envelope 中预计算的 parsed_fields;实时帧缺失该字段时 RAW 仍保留,但实时投影会以 skipped_missing_fields 跳过,禁止在存储层重新解析或误标在线。
Gateway 到 JetStream 的生产接受边界是本地分段 WAL:canonical RAW 先进入 1ms/256 条分组提交并完成 fsync,然后才异步发布 JetStream;只有收到 PubAck 才把记录标记完成,提交失败或 ACK 超时会释放给有界重放。进程崩溃后从 WAL 重建待发布记录,使用稳定 Nats-Msg-Id=kind:subject:event_id 让崩溃窗口内的重复重放由 JetStream 去重。生产基线为 16MiB/5s 分段、100000 append queue、10000 PubAck inflight;禁止和旧逐条 JSON spool 共用目录。Redis 快路径使用 FAST_WRITER_WORKERS=16、FAST_WRITER_BATCH_SIZE=100、FAST_WRITER_FETCH_WAIT_MS=5,仍在 Redis 成功后手工 ACK NATS。
Kafka
当前 Go 链路正在使用的 topic:
| Topic | 分区 | 写入方 | 主要消费方 |
|---|---|---|---|
vehicle.raw.go.gb32960.v1 |
12 | NATS Kafka bridge | history、realtime |
vehicle.raw.go.jt808.v1 |
12 | NATS Kafka bridge | history、realtime、identity |
vehicle.raw.go.yutong-mqtt.v1 |
12 | NATS Kafka bridge | history、realtime |
vehicle.fields.go.gb32960.v1 |
12 | NATS Kafka bridge 从 canonical raw 投影 | stat |
vehicle.fields.go.jt808.v1 |
12 | NATS Kafka bridge 从 canonical raw 投影 | stat |
vehicle.fields.go.yutong-mqtt.v1 |
12 | NATS Kafka bridge 从 canonical raw 投影 | stat |
vehicle.event.go.unified.v1 |
12 | 显式打开 PUBLISH_UNIFIED_ENABLED=true 后才写入 |
兼容旧统一事件消费;当前最小链路不依赖 |
审计时 Kafka 上仍存在旧 Java/Xinda/telemetry topic,例如 vehicle.raw.gb32960.v1、vehicle.raw.jt808.v1、vehicle.event.xinda.v1、vehicle.raw.telemetry-input.v1。这些不属于当前 Go 最小链路,后续如果确认没有消费者依赖,应单独做 Kafka topic 下线清单,不在业务代码里继续引用。
history、stat、realtime-writer、identity-writer 四个消费服务会以 vehicle_kafka_consumer_info{service,group,topic} 暴露当前运行时 Kafka 订阅配置;容量巡检将实时 writer 采集为 realtime,将身份 writer 采集为 identity,将查询服务采集为 realtime-api,以此区分“消费线程实际挂载 topic”和“API 可用性”。
history、stat、realtime-writer、identity-writer 的 Kafka 批消费采用 failure-closed 语义:存储失败后不抓取下一批;history/realtime/stat 只提交各分区连续成功前缀并保留失败后缀,identity 的 MySQL 批事务整体重试;commit 失败时四个 writer 都只重试 commit,不重复写存储。vehicle_{history,realtime,stat}_retry_pending_messages 和 vehicle_identity_writer_retry_pending_messages 表示当前卡在失败重试中的消息数,生产健康值必须为 0。
history、realtime、stat 和 identity writer 默认都在一个进程内启动 3 个同 group Kafka consumer,由 Kafka 分配 topic 分区。bridge 使用车辆键作为 Kafka key,因此同一车辆、同一协议的消息仍在单一分区内有序处理;不同分区分别并行写 TDengine、MySQL 实时投影、MySQL 统计和 JT808 身份事实。HISTORY_WORKERS、REALTIME_WORKERS、STATS_WORKERS、IDENTITY_WRITER_WORKERS 只能在 topic 分区数和后端连接容量允许的范围内调整,不能靠并发打乱单车状态、累计里程或注册鉴权顺序。
生产环境中 nats-fast-writer 只负责 Redis 快速当前态,FAST_WRITER_TDENGINE_ENABLED=false;TDengine RAW/位置历史由 history-writer 通过 Kafka raw topic 单路写入,避免 NATS fast path 与 Kafka history path 双写同一证据层。
生产环境中 Redis 当前态只允许 nats-fast-writer 写入。realtime-writer 的 REALTIME_REDIS_PROJECTOR_ENABLED=false,只保留 MySQL 当前态投影;realtime-api 只负责查询。指标 vehicle_realtime_redis_projector_enabled 必须为 0,否则 capacity-check 判为 degraded,避免 Kafka 慢链路覆盖 NATS 快链路的实时结果。
TDengine
数据库:lingniu_vehicle_ts
| Stable | 主列 | Tags | 职责 |
|---|---|---|---|
raw_frames |
ts、frame_id、event_id、message_id、event_time、received_at、raw_size_bytes、raw_hex、raw_text、parsed_json、parse_status、parse_error、source_endpoint |
protocol、vehicle_key、vin、phone、device_id |
RAW 证据层,保存完整解析 JSON |
raw_frame_payload_chunks |
分片 payload 列 | 协议和车辆标识 tags | 保存超长 raw/parsed payload |
vehicle_locations |
ts、event_id、frame_id、received_at、longitude、latitude、altitude_m、speed_kmh、direction_deg、alarm_flag、status_flag、total_mileage_km、soc_percent |
protocol、vin |
高频历史位置、SOC 和总里程查询;只写 VIN 非空车辆。writer 启动时幂等执行 ADD COLUMN soc_percent,兼容已有 stable |
不应重新出现:
vehicle_mileage_pointsraw_frames.fields_json
MySQL
数据库:lingniu_vehicle_data
| 表 | 核心字段 | 写入方 | 职责 |
|---|---|---|---|
vehicle |
vin、plate、oem、enabled |
导入/人工维护,Gateway 只读 | 车辆主实体,承载 VIN 到默认车牌/厂商的轻量索引 |
vehicle_identifier |
protocol、source_code、identifier_type、identifier_value、vin、plate、oem |
映射文件导入/人工维护,Gateway 只读 | 多平台、多标识反查 VIN;当前主要承载 JT808 手机号/车牌映射 |
vehicle_identity_binding |
vin、plate、phone、oem |
导入/人工维护,Gateway 兼容只读 | 旧版 VIN/车牌/手机号事实表;新映射导入会用它反查 VIN,运行期解析优先使用 vehicle_identifier |
jt808_registration |
phone、device_id、plate、vin、manufacturer、auth_token、source_endpoint、首次/最新注册鉴权时间 |
Identity writer | JT808 注册、鉴权和 VIN 匹配状态;可从 Kafka JT808 raw 重放重建 |
vehicle_realtime_snapshot |
protocol、vin、plate、platform_name、peer、parsed_json、event_time、received_at、event_id;access_first_seen_at/access_previous_received_at/access_latest_received_at/access_report_interval_ms/access_sample_count/access_latest_event_id/access_first_seen_source |
Realtime writer | 每协议每 VIN 最新合并扁平字段快照;同一条原子 upsert 还维护与设备事件时间解耦的接收证据。重复 event ID、相同或回退接收时间不推进连续间隔;旧行只做 snapshot_backfill 上线基线,不宣称历史首次接入 |
vehicle_realtime_location |
protocol、vin、plate、经纬度、速度、总里程、SOC、事件时间 |
Realtime writer | 每协议每 VIN 最新位置业务缓存;由 Kafka raw 写入 MySQL,不参与 Redis 当前态 |
vehicle_data_source |
protocol、source_ip、source_code、platform_name、trust_priority、enabled |
Stat writer / 映射导入 / 人工维护 | 车辆数据来源管理;source_code 是机器可用的稳定来源编码,platform_name 是展示和人工维护名称 |
vehicle_daily_mileage_source |
vin、stat_date、protocol、source_key、source_ip、首末总里程、样本数、质量状态、是否选中 |
Stat writer | 每协议、每来源的每日里程事实层;高频更新,保留多源候选 |
vehicle_daily_mileage |
vin、stat_date、protocol、source_id、daily_mileage_km、latest_total_mileage_km |
Stat writer | 对外查询的每日里程结果层;由 vehicle_daily_mileage_source 按来源优先级/质量选举投影 |
身份表使用业务主键:vehicle 以 vin 为主键,vehicle_identifier 以 (protocol, source_code, identifier_type, identifier_value) 为主键,vehicle_identity_binding 以 vin 为主键,jt808_registration 以 phone 为主键;这些核心身份表不保留代理自增主键和 created_at。vehicle_identity_binding 是外部维护的兼容事实表,服务运行时不回写。
Gateway 默认每 60 秒把 vehicle_identity_binding、vehicle_identifier、jt808_registration 和 vehicle_data_source 原子刷新为本机只读身份快照。808 每帧只查内存,注册帧仍会立即更新当前 Gateway 的 phone 会话并返回鉴权码;持久化由 identity-writer 消费 Kafka JT808 raw 完成,Gateway 必须设置 JT808_REGISTRATION_GATEWAY_WRITES_ENABLED=false。注册、鉴权帧不节流,普通位置帧默认每个 phone 每 10 分钟触达一次;MySQL 写失败时不提交 Kafka offset,恢复后继续重放。快照刷新失败继续使用上一版,MySQL 不可用不会阻断 TCP 接入。
NATS→Kafka Bridge 只消费 canonical RAW,并从 RAW 中已有的 parsed_fields 派生 fields envelope,不重新解析协议。单批次按 Kafka topic 分组并发写入,默认 BRIDGE_KAFKA_WRITE_CONCURRENCY=6;同一个 RAW 对应的 RAW/fields topic 全部成功后才 ACK NATS,失败时保留源消息重放。因此并行化只缩短独立 topic 的网络确认等待,不改变 RAW 证据和统计字段的一致性边界。
日里程事实表 vehicle_daily_mileage_source 使用 (vin, stat_date, protocol, source_key) 作为业务主键,保留首末总里程和样本数用于解释差值计算;对外结果表 vehicle_daily_mileage 使用 (vin, stat_date, protocol) 作为业务主键,不保留自增 id、created_at 和候选来源明细。
Stat writer 每条有效里程样本都会更新 vehicle_daily_mileage_source,但 vehicle_daily_mileage 的选举投影默认按 STATS_PROJECT_INTERVAL_SECONDS=15 节流;新车辆/新协议/新日期/新来源会立即投影。这样保留每日里程事实的实时性,同时避免高频帧对 MySQL 结果表做多 SQL 放大。
每日里程只采用同来源累计里程边界差值:当日最新累计总里程 - 最近历史日最后累计总里程。优先取前一自然日;前一日没有数据时继续向更早日期查找,历史完全为空才以当天第一条为基线。不同协议、平台和终端来源分别计算候选,再由来源质量和优先级选举最终结果,不混用两个来源的累计总里程。
vehicle_data_source 以 (protocol, source_ip) 唯一识别来源。直连终端可能产生很多来源 IP,这些记录可以保留但默认不要求平台名;转发平台来源通过 vehicle_identifier.source_code 和 jt808_registration.source_endpoint 推断后补充 source_code/platform_name,后续统计优先使用 source_id/trust_priority/enabled 做可信源选择。
统计分日优先使用协议事件时间;如果事件时间明显晚于接收时间超过 10 分钟,则认为设备时间异常,使用接收时间归属统计日。RAW 历史仍保留原始事件时间,便于追溯。
两张实时当前态表均使用 (protocol, vin) 作为业务主键,不保留自增 id 和 created_at;最新更新时间使用 updated_at。
不应重新出现:
vehicle_daily_metricvehicle_identity_binding_registrationvehicle_identity_bindings
Redis
Redis 使用 DB 50,定位为实时缓存,不作为历史事实来源。
| Key 族 | 用途 |
|---|---|
vehicle:latest:{vin} |
跨协议合并后的最新核心字段快照,不重复保存完整 parsed;只写 VIN 非空车辆 |
vehicle:latest:{vin}:{protocol} |
单协议最新轻量快照,保留核心 fields 和时间信息,不重复保存完整 parsed |
vehicle:realtime-raw:{protocol}:{vin} |
单协议最新完整 parsed 状态,是实时完整协议字段的唯一 Redis 副本 |
vehicle:rt-kv:{protocol}:{vin}:values |
单协议扁平化实时字段值,字段名遵循协议字段映射 |
vehicle:rt-kv:{protocol}:{vin}:types |
values 中每个字段的值类型 |
vehicle:rt-kv:{protocol}:{vin}:times |
values 中每个字段最后写入的归一事件时间;快路径用它防止乱序旧帧覆盖新字段 |
vehicle:rt-kv:{protocol}:{vin}:meta |
单协议 KV 投影的最新事件、接收时间和字段映射版本 |
vehicle:online:{protocol}:{vin} |
在线状态和 TTL |
vehicle:online-state:{protocol}:{vin} |
在线状态的 Hash 副本,便于分页查询 |
vehicle:protocols:{vin} |
当前车辆最近出现过的协议集合 |
vehicle:last_seen |
最近活跃车辆排序集合 |
审计时活跃 key 族主要是 vehicle:latest:*、vehicle:realtime-raw:*、vehicle:rt-kv:*、vehicle:online:*、vehicle:online-state:*、vehicle:protocols:*、vehicle:last_seen。旧文档中的 vehicle:realtime:*、vehicle:merged:* 不是当前活跃 key 族。
后续优化约束
- 接入层每帧只解析和扁平化一次并写一份 NATS canonical raw,Kafka 是持久回放层;fields 必须由可重放消费者从 raw 中已有的
parsed_fields投影,不能由 Gateway 双写或由存储层重算。 - TDengine 只放高写入时序数据:RAW 证据和位置历史。
- MySQL 只放低基数业务状态:身份、实时轻量快照、每日里程。
- Redis 只放当前态,所有 key 都必须允许 TTL 过期后从 Kafka/TDengine/MySQL 重建。
- 协议新增字段默认进入
raw_frames.parsed_json物理列中的扁平parsed_fieldsJSON,并同步进入 Redis KV;只有稳定查询需求出现后才提升为 TDengine/MySQL 独立列。 - Gateway 不直接写业务数据库;JT808 即时会话留在内存,注册鉴权事实由 Kafka identity-writer 单路投影。