一种基于RDP协议的BIM设计云平台架构的制作方法

一种基于rdp协议的bim设计云平台架构
技术领域
1.本发明属于信息系统技术领域，涉及一种bim设计和展示平台的架构，尤其是一种基于rdp协议的bim设计云平台架构。


背景技术：

2.在民用和工业建筑领域，已经逐步从二维设计转向三维设计，即建筑信息模型(building information modeling，bim)设计。但bim设计对于计算机cpu性能要求较高，一般要求计算机拥有高主频cpu；在对bim模型进行展示时，一般要求显卡拥有高显存和高计算能力。
3.目前，在bim领域，企业往往通过为员工配置高主频cpu、高显存和高计算能力gpu的单台计算机，或者通过构建虚拟化方式的云计算平台来为员工提供三维设计的基础设施。但是单台计算机、虚拟化方式的云计算平台往往存在着以下缺点：
4.1、单台计算机往往造价较高，为多名员工配备，需要大量的资金支持；
5.2、单台计算机往往不能随时随地的进行bim模型的展示；
6.3、虚拟化方式的云计算平台，由于需要构建虚拟机，会在构建虚拟计算层时，消耗掉部分计算性能，无法充分发挥云平台硬件的计算能力，也会造成人均成本过高的问题；
7.4、无论是单台计算机或是虚拟化方式的云平台，都存在着无法由计算机或服务器来进行cpu、gpu、内存等硬件资源的动态调配的问题。
8.针对以上描述的不足之处，亟需一种基于远程桌面协议rdp云计算架构的bim设计及展示平台，不仅能有效降低进行bim设计时的人均成本，可以实现由服务器来对cpu、gpu、内存等硬件资源的动态调配，还可以不限地域、不限终端、不限平台地进行bim模型的设计和展示。


技术实现要素：

9.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于rdp协议的bim设计云平台架构，解决单机人均成本过高、虚拟化云计算性能浪费的问题，且能够让三维模型即时展示在任意可与服务器建立网络连接的客户端上。
10.为实现上述目的，本发明提供了一种基于rdp协议的bim设计云平台架构，包括：云端服务器集群、与所述云端服务器集群进行交互的一个或一个以上的客户端；
11.所述云端服务器集群包括管理服务器、存储服务器集群及应用服务器集群，所述存储服务器集群和所述应用服务器集群均与所述管理服务器连接，所述管理服务器与各所述客户端进行连接；
12.所述应用服务器集群中的各应用服务器，用于安装bim三维设计软件、承载bim三维设计软件的实际数据处理、打开或创建三维设计模型，并将三维设计模型保存至所述存储服务器集群；同时，各应用服务器与客户端进行网络连接，将承载的全部计算过程、三维软件和三维设计模型的操作画面、输出的三维设计模型结果，传递至客户端，以通过客户端
操作应用服务器，对三维设计模型进行操作(如渲染、光线追踪、分辨率调整等)；
13.所述存储服务器集群中的各存储服务器，与应用服务器和客户端进行网络连接，能够保存用户的三维设计模型或其他类型文件，且将云端存储进行逻辑上的划分，在保障用户之间的数据彼此隔离的同时又拥有公共的操作空间；
14.所述管理服务器，用于客户端与各应用服务器及各存储服务器之间的指令派发等，并且负责所述存储服务器集群及所述应用服务器集群的数据安全和鉴别、用户认证登录及注销、网络连接的通信传递等；
15.所述客户端，与所述管理服务器、所述存储服务器集群及所述应用服务器集群之间进行通信，能够在客户端操作所述应用服务器集群中的三维设计软件、建立三维设计模型、展示三维设计模型，能够从所述存储服务器集群获取云端既有的其他文件，其中，客户端与应用服务器之间的通信采用rdp通信协议。
16.在一些可选的实施方案中，所述云平台架构还包括广域交换机，各客户端通过所述广域交换机与所述云端服务器集群中的管理服务器、存储服务器集群及应用服务器集群进行交互。
17.在一些可选的实施方案中，所述云端服务器集群还包括局域交换机，所述局域交换机用于连接所述广域交换机和所述云端服务器集群，将所述云端服务器集群中产生的数据流交换至所述广域交换机，再通过所述广域交换机传递至客户端。
18.在一些可选的实施方案中，客户端包括内网客户端和外网客户端，所述内网客户端通过所述广域交换机与所述云端服务器集群交互，所述外网客户端通过安全网关连接所述广域交换机，然后通过所述广域交换机与所述云端服务器集群交互。
19.其中，安全网关可以包括vpn、rd网关等安全设施。
20.进一步的，内网客户端在内网环境下，可以直接连通服务器，获取服务器三维模型资源。
21.进一步的，外网客户端在外网环境下，则可以通过vpn、rd网关等特殊网络连接方式，在保护服务器安全的条件下，连通并获取服务器三维模型资源。
22.进一步的，客户端在获取服务器资源后，可即时打开服务器上的模型并进行展示。
23.进一步的，客户端还提供用户网络环境监测，能够在用户网络状况较差，不能正常连通服务器时，对用户进行提示。
24.在一些可选的实施方案中，每个bim模型和其他存储在存储服务器中的文件，均包含一个md5值和虚拟路径。
25.在一些可选的实施方案中，客户端在通过rdp通信协议连通到应用服务器集群时，能够由管理服务器主动断开用户与应用服务器集群之间的网路连接。
26.在一些可选的实施方案中，管理服务器能够与域网络进行连通，获取域网络中的用户信息，并直接作为云端服务器集群的用户。
27.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
28.本发明通过服务端、与服务端进行交互的一个或一个以上的客户端和用于保存用户数据的数据库服务器及数据库管理服务器，其中，服务端包括用于服务器间通信、服务器与客户端之间的通信、建立会话连接和指令派发等等的通信接口。可以解决单机人均成本
过高、虚拟化云计算性能浪费的问题，且能够让三维模型即时展示在任意可与服务器建立网络连接的客户端上。
附图说明
29.图1是本发明实施例提供的一种云端服务器架构图；
30.图2是本发明实施例提供的一种应用服务器响应示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
32.如图1所示是本发明实施例提供的一种云端服务器架构，包括：云端服务器集群，其包括管理服务器1-5、存储服务器集群1-6、应用服务器集群1-7及局域交换机1-8，云端服务器通过广域交换机1-4与客户端进行连接；
33.内网客户端1-1和外网客户端1-2，用于获取从云服务器集群中的文件存储资源、bim设计软件的操作画面、bim模型的展示画面。内网客户端1-1和外网客户端1-2均能够连通云端服务器集群，操作云端应用服务器，对bim模型进行创建、修改、旋转、渲染、下载、材质处理、光线追踪、分辨率调整、解压缩、格式转换；能够连通云端服务器集群，完成对bim模型及其他文件的存储、备份、修复；
34.vpn、rd网关等安全设施1-3，能够让外网客户端1-2在外网环境下访问到云服务器。安全设施能够提供防火墙，提供ssl、https等安全协议供外网客户端1-2与云端服务器进行连通。在外网环境下，外网客户端1-2若没有经过安全设施的身份认证、网络安全检测，则不能够与云端服务器连通；
35.广域交换机1-4，是一个云端服务器集群与客户端之间连通的入口，用于云端服务器集群与客户端之间进行网络连通、数据流动、数据交换等；
36.管理服务器1-5，用于处理客户端发出的请求，包括客户端登录进入云端服务器集群、打开应用服务器上的bim设计软件、获取存储服务器上的bim设计文件及其他文件、断开与云端服务器集群之间的连接等各种请求；
37.存储服务器集群1-6，用于存储bim设计文件及其他类型文件，提供包括但不仅限于raid架构的文件备份、数据保护机制；存储服务器中的各类型文件(bim模型及其他文件)均能够被创建、删除、修改、查找、解压缩等，能够被设置只读、可读可写等各种文件权限；
38.应用服务器集群1-7，用于安装bim设计软件，能够通过局域交换机1-8连通到存储服务器集群1-6，加载存储的文件，读取文件内容，对bim模型进行创建、删除、修改和查找，能够将操作时的视频画面，通过数据流的形式传递到客户端；
39.局域交换机1-8，用于对接广域交换机1-4和云端服务器集群，将云端服务器集群中产生的数据流交换至广域交换机1-4，再传递至客户端。
40.如图2所示是应用服务器响应示意图，展示了客户端从发出请求到应用服务器打开bim设计软件的流程，其具体实施方法由以下步骤组成：
41.客户端发出打开bim软件的请求2-1，由广域和局域交换机，将客户端请求2-1传递至管理服务器中；
42.管理服务器将客户端请求转换为打开bim软件的控制命令2-2；
43.应用服务器执行控制命令2-2，并打开bim设计软件的动作2-3，将打开bim设计软件后的画面，转换为视频流数据2-4，传递回局域和广域交换机；
44.客户端将视频流转换为视频画面2-5，视频画面中展现的是bim设计软件的正常工作状态，用户在客户端上直接操作该视频画面来完成bim模型的创建、查看等等。
45.其中，视频流2-4通过rdp协议进行视频流加密和传输。
46.需要指出，根据实施的需要，可将本技术中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
47.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。