跳到內容
ExpTech StudioExpTech
主控台

架構與異地備援

ExpTech 的地震即時資料採異地備援：臺南（臺灣）與東京（日本）兩座核心節點同時接收每一台測站的資料，各自完成即時運算，並在兩地之間同步、去重。任一座核心節點停擺，另一座照常產出即時震度與波形。中繼資料庫在兩地之間同步複寫，由臺南、東京、臺北三地的多數決共識自動故障轉移；即時串流則由臺北、高雄兩個負載平衡入口對外提供。

  • 主鏈路
  • 備援鏈路
  • 跨站同步與去重
  • 資料庫複寫與共識
  • 對外分發

兩條上行鏈路同時傳送，不是故障時才切換。每條鏈路以 UDP 為主，連續逾時時改用 WebSocket。

資料怎麼從測站到你手上

Section titled “資料怎麼從測站到你手上”
  1. 測站量測：感測器以 50 Hz 取樣三軸加速度，在測站端換算 JMA 震度，每 500 ms 送出 2 個封包（震度與感測資料）。
  2. 雙上行：每台測站同時連線臺南（主鏈路）與東京（備援鏈路）。兩地都收到每一個封包，不是故障時才切換。
  3. 傳輸與驗證：每條鏈路以 UDP 為主，250 ms 內沒收到確認就重傳，最多 1 次。每個封包與確認回覆都有 HMAC-SHA256 簽章，伺服器會拒絕重放的封包。
  4. 跨站同步：兩座核心節點以訊息叢集互聯，互相同步震波與震度並去除重複，同一筆資料不會被處理兩次。
  5. 各自運算：兩地各有即時震度（RTS）與即時波形服務，訂閱同一份即時資料、各自產出結果。震波與震度也寫進各節點自己的時序資料庫，保留 7 天。
  6. 分發：即時資料經訊息叢集廣播，由推播服務送到 App。開發者經臺北、高雄的負載平衡入口取得 SSE 即時串流與時間同步；地震報告等資料 API 由臺南、東京節點提供。各服務的網址見伺服器與 Base URL。

所有伺服器每分鐘對時，並對齊樣本的時間戳，跨節點的時間一致。你的程式要比對資料時間時，可以用時間同步端點校正本機時鐘。

異地備援怎麼運作

Section titled “異地備援怎麼運作”
節點 地點 角色 對外提供
TNN-1 臺南 核心節點（測站主鏈路）、中繼資料庫、共識節點 資料 API；氣象與地圖圖磚只在這裡提供
TYO-1 東京 核心節點（測站備援鏈路）、中繼資料庫、共識節點 資料 API
TPE-1 臺北 負載平衡入口、共識節點 SSE 即時串流、時間同步
KHH-1 高雄 負載平衡入口 SSE 即時串流、時間同步

各節點的網址見伺服器與 Base URL。

雙上行

Section titled “雙上行”

每台測站維持兩條上行鏈路：主鏈路連到臺南，備援鏈路連到東京，兩條同時傳送。其中一地斷線或網路壅塞時，另一地已經有同一份資料，不需要等待切換。

每條鏈路各自決定傳輸方式：

  • 平時用 UDP，延遲低，重傳次數可控。
  • 連續 4 次逾時，該鏈路改用 WebSocket（TCP）。
  • 使用 WebSocket 期間每 5 秒以 UDP 探測，連續 3 次成功就切回 UDP。

伺服器以平滑後的 RTT 與 5 分鐘內的遺失率追蹤每條鏈路的品質。

兩地各自運算

Section titled “兩地各自運算”

臺南與東京各有一套完整的即時處理：接收測站資料、即時震度（RTS）、即時波形、時序資料庫。兩地處理同一份資料，不依賴對方；任一地停擺，另一地照常產出。

跨站同步與去重

Section titled “跨站同步與去重”

兩座核心節點以訊息叢集互聯，同步彼此收到的震波與震度。同一個封包會經由兩條鏈路分別抵達兩地，同步時會去除重複，每筆資料只處理一次。

資料庫自動故障轉移

Section titled “資料庫自動故障轉移”

中繼資料庫（PostgreSQL）在臺南與東京各有一座，由 Patroni 管理同步串流複寫：

  • 主庫失效時，備庫自動提升為新的主庫。
  • 由誰擔任主庫，由臺南、東京、臺北三地的多數決共識（etcd）決定。三地中任一地失效，剩下兩地仍是多數，選舉照常進行。臺北提供第三個共識節點，讓兩座核心節點之一失效時仍能形成多數。
  • 每座節點的路由層（HAProxy）只把寫入導向目前的主庫。

對外入口

Section titled “對外入口”

開發者連線的入口也分散在不同地點：

  • SSE 即時串流與時間同步：臺北（TPE-1）、高雄（KHH-1）兩個負載平衡入口，提供相同的路由。
  • 資料 API：臺南（TNN-1）、東京（TYO-1）兩座核心節點直接提供；另有由 DNS 分配節點的 Auto 名稱。

入口不會替你的程式換節點。Auto 由 DNS 分配，節點故障時 DNS 不一定立刻移除它。要不受單一節點影響，請照自行切換 Base URL 在用戶端準備備用的 host。

節點故障時會發生什麼

Section titled “節點故障時會發生什麼”
情況 會發生什麼 你該怎麼做
一座核心節點停擺（臺南或東京） 測站資料仍經另一條鏈路送到另一座節點，即時震度與波形照常產出。直接連到停擺節點的請求會失敗；經 Auto 的請求在 DNS 移除該節點前也可能失敗。 資料 API 依自行切換 Base URL 換到另一個節點（TNN-1 ↔ TYO-1），只在連線錯誤、逾時或 5xx 時換。SSE 串流若中斷，依重新連線的規則重連。
臺南節點停擺 同上。另外氣象與地圖圖磚只在臺南提供，這段期間無法使用。 這些端點沒有備援節點，換 host 也無法取得。請在畫面上標示資料暫時無法取得，稍後再試。
上行鏈路變差或中斷 該鏈路自動改用 WebSocket，恢復後切回 UDP。另一條鏈路照常傳送，兩地都持續有資料。 不需要處理。對外的 API 與串流格式不變。
資料庫主庫失效 備庫自動提升為主庫，各節點的寫入改導向新的主庫。 通常不需要處理。切換期間若收到 5xx，依自行切換 Base URL 的規則重試。
一個共識節點失效 剩下兩地仍是多數，主庫選舉照常進行。 不需要處理。
負載平衡入口停擺（臺北或高雄） 另一個入口提供相同的路由。經 Auto 的連線在 DNS 移除故障入口前可能失敗。 SSE 斷線後依 retry: 3000 等 3 秒重連；連續失敗數次（例如 3 次）就換到另一個入口（TPE-1 ↔ KHH-1）。時間同步也一樣換入口。

目前的限制

Section titled “目前的限制”
  • 異地備援涵蓋地震即時資料：測站、震度、波形與地震報告。
  • 氣象，以及雷達、衛星、風場等地圖圖磚，目前只在臺南節點提供，沒有異地備援。臺南停擺時這些端點無法使用，見僅 TNN-1 提供的路由。
  • Auto 名稱由 DNS 分配節點，節點故障時不保證立即移除。要不受單一節點影響，用戶端需要自行切換 host。
  • 本頁說明的是架構設計，不代表可用率或切換時間的承諾。

相關頁面

Section titled “相關頁面”
伺服器與 Base URL各組 host、節點之間的差異，以及在用戶端切換 host 的做法。
SSE 連線即時串流的連線、心跳與重新連線。
時間同步用伺服器時間校正本機時鐘。