本發(fā)明涉及分布式數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

大數(shù)據(jù)時代，分布式數(shù)據(jù)庫成為數(shù)據(jù)存儲的必要基礎(chǔ)設(shè)施。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在一些問題，其中，對于大多數(shù)應(yīng)用服務(wù)來說，可用性問題是一個基本問題。提供一定程度高可用性服務(wù)，是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必備的特征之一。

目前有很多分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高可用性方案，常采用單節(jié)點高可用組件進行故障檢測和故障處理。該方案存在單點故障，在高可用性組件本身異常時，將無法提供高可用性服務(wù)。

對于高可用性組件(ha組件)多節(jié)點部署的分布式高可用性系統(tǒng)，可以解決單點問題。但是，多個高可用性組件節(jié)點之間必須確定主備關(guān)系，只有主節(jié)點可以對故障進行處理，否則多個高可用性節(jié)點的操作很容易造成沖突。如果采用固定的主備角色關(guān)系，當(dāng)主節(jié)點異常，其它備節(jié)點將不能進行故障處理，因此，常見的該類方案采用動態(tài)的主備角色關(guān)系。通過一定的算法確定主備節(jié)點，當(dāng)主節(jié)點異常時，再從備節(jié)點中選出一個節(jié)點作為主節(jié)點。選主算法通常比較復(fù)雜，在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的時候，易出現(xiàn)腦裂現(xiàn)象，即同一時刻存在多于一個的主節(jié)點。而理論上能保證一致性的算法，如常見的paxos算法、raft算法等，實現(xiàn)比較困難，容易產(chǎn)生死鎖。

在申請?zhí)枮?01410854727.6的專利公開文件中，提出了一種應(yīng)用于分布式數(shù)據(jù)庫的解決2pc模型單點故障問題的方法，包括：建立一列從協(xié)調(diào)者隊列，存入多個站點作為從協(xié)調(diào)者，其中每個從協(xié)調(diào)者的功能和協(xié)調(diào)者是相同的；協(xié)調(diào)者與多個參與者之間按照兩階段提交協(xié)議通過數(shù)據(jù)包進行通信；同時，協(xié)調(diào)者和所有從協(xié)調(diào)者之間每隔一時間段進行一次通信；若從協(xié)調(diào)者在這個時間段后沒有收到協(xié)調(diào)者發(fā)送的消息，則認為協(xié)調(diào)者發(fā)生阻塞，系統(tǒng)立即根據(jù)一定算 法從協(xié)調(diào)者隊列中選擇一從協(xié)調(diào)者作為新的協(xié)調(diào)者與多個參與者進行通信。但該方法不能完全地防止腦裂現(xiàn)象，且協(xié)調(diào)者之間需要定時互相通信，可能會降低效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法及其系統(tǒng)，可確定唯一的主節(jié)點。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法，包括：

各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件；

協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

一ha組件獲取所述關(guān)聯(lián)信息；

所述一ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；

判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識。

本發(fā)明還涉及一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主系統(tǒng)，包括：

發(fā)送模塊，用于各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件；

賦予模塊，用于協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

第一獲取模塊，用于一ha組件獲取所述關(guān)聯(lián)信息；

第二獲取模塊，用于所述一ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；

判斷模塊，用于判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識。

本發(fā)明的有益效果在于：通過在分布式數(shù)據(jù)庫的總體架構(gòu)中引入?yún)f(xié)調(diào)組件，通過協(xié)調(diào)組件實現(xiàn)ha組件之間的相互通信，可提高ha組件的效率；根據(jù)協(xié)調(diào)組件的順序一致性等特性，賦予各個ha組件唯一的標識，可使各個ha組件根據(jù)所述標識的唯一性，確定出唯一的主節(jié)點，進而防止腦裂現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例一的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一的方法流程圖；

圖4為本發(fā)明一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：

1、數(shù)據(jù)庫集群；2、ha組件集群；3、數(shù)據(jù)庫代理；4、協(xié)調(diào)組件；

101、發(fā)送模塊；102、賦予模塊；103、第一獲取模塊；104、第二獲取模塊；105、判斷模塊；106、第一判定模塊；107、第一刪除模塊；108、通知模塊；109、選定模塊；110、第二判定模塊；111、第二刪除模塊。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：基于協(xié)調(diào)組件實現(xiàn)ha組件之間的角色分配，根據(jù)唯一的標識，確定出唯一的主節(jié)點。

請參閱圖1，一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法，包括：

各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件；

協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

一ha組件獲取所述關(guān)聯(lián)信息；

所述一ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；

判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：可根據(jù)唯一的標識，確定唯一的主節(jié)點，防止腦裂現(xiàn)象。

進一步地，所述寫請求包括與ha組件唯一對應(yīng)的ha組件數(shù)據(jù)。

由上述描述可知，通過唯一對應(yīng)ha組件的ha組件數(shù)據(jù)，可使各個ha組 件唯一獲取到與其對應(yīng)的標識，防止出現(xiàn)一個ha組件獲取到多個標識的情況。

進一步地，所述“協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息”具體為：

協(xié)調(diào)組件根據(jù)收到各個ha組件的所述寫請求的時間先后，分別賦予各個ha組件一個依次遞增的序列號，獲取各個ha組件與其序列號的關(guān)聯(lián)信息。

由上述描述可知，根據(jù)協(xié)調(diào)組件的特性，各個ha組件均對應(yīng)一個不重復(fù)的序列號，可根據(jù)判斷唯一的序列號是否為預(yù)選為備用主節(jié)點的序列號來快速地確定出唯一的主節(jié)點。

進一步地，所述“判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識”之后，進一步包括：

若所述標識為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為主節(jié)點；

若原主節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除原主節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

協(xié)調(diào)組件發(fā)送所述原主節(jié)點異常的事件通知給各個ha組件；

選定已判定為主節(jié)點的所述一ha組件為新的主節(jié)點。

進一步地，所述“判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識”之后，進一步包括：

若所述標識不是預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為從節(jié)點；

若從節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除所述從節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息。

由上述描述可知，在節(jié)點發(fā)生故障時，協(xié)調(diào)組件自動刪除對應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息，防止出現(xiàn)故障的節(jié)點被選為主節(jié)點的情況；若為主節(jié)點發(fā)生故障，則在啟動且正常的從節(jié)點中選出新的主節(jié)點，解決了單點故障問題，可繼續(xù)執(zhí)行高可用性功能。

請參照圖4，本發(fā)明還提出一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主系統(tǒng)，包括：

發(fā)送模塊，用于各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件；

賦予模塊，用于協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

第一獲取模塊，用于一ha組件獲取所述關(guān)聯(lián)信息；

第二獲取模塊，用于所述一ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；

判斷模塊，用于判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識。

進一步地，所述寫請求包括與ha組件唯一對應(yīng)的ha組件數(shù)據(jù)。

進一步地，所述賦予模塊具體用于協(xié)調(diào)組件根據(jù)收到各個ha組件的所述寫請求的時間先后，分別賦予各個ha組件一個依次遞增的序列號，獲取各個ha組件與其序列號的關(guān)聯(lián)信息。

進一步地，還包括：

第一判定模塊，用于若所述標識為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為主節(jié)點；

第一刪除模塊，用于若原主節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除原主節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

通知模塊，用于協(xié)調(diào)組件發(fā)送所述原主節(jié)點異常的事件通知給各個ha組件；

選定模塊，用于選定已判定為主節(jié)點的所述一ha組件為新的主節(jié)點。

進一步地，還包括：

第二判定模塊，用于若所述標識不是預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為從節(jié)點；

第二刪除模塊，用于若從節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除所述從節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息。

實施例一

請參照圖1，本發(fā)明的實施例一為：一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法，請參照圖2，所述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫集群1、ha組件集群2、數(shù)據(jù)庫代理3和協(xié)調(diào)組件4。所述數(shù)據(jù)庫集群1由至少一個數(shù)據(jù)庫組構(gòu)成，一個數(shù)據(jù)庫組包含一個主數(shù)據(jù)庫節(jié)點和至少一個備數(shù)據(jù)庫節(jié)點。所述ha組件集群2中的ha組件提供數(shù)據(jù)庫集群1的高可用性功能。所述協(xié)調(diào)組件4保存數(shù)據(jù)庫集群1信息，包括所有的數(shù)據(jù)庫組和其中的數(shù)據(jù)庫節(jié)點的主備信息等，當(dāng)數(shù)據(jù)庫集群1信息發(fā)生改變時，主動通知數(shù)據(jù)庫代理3和ha組件。所述數(shù)據(jù)庫代理3 從協(xié)調(diào)組件4讀取整個數(shù)據(jù)庫集群1信息，根據(jù)一定的分片規(guī)則，將客戶端的請求路由到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫節(jié)點。當(dāng)數(shù)據(jù)庫集群1信息發(fā)生變化時，由協(xié)調(diào)組件4通知數(shù)據(jù)庫代理3更新信息。ha組件從協(xié)調(diào)組件4讀取數(shù)據(jù)庫集群1信息，隨后定期對數(shù)據(jù)庫節(jié)點進行故障檢測，若有故障發(fā)生，則進行相應(yīng)的故障處理。

所述ha組件采用分布式多節(jié)點部署，避免單點問題。每個ha組件有兩種角色狀態(tài)，主節(jié)點和從節(jié)點。在一個分布式部署的ha組件集群2中，同一時刻有且只有一個ha組件節(jié)點是主節(jié)點，其它ha組件節(jié)點均是從節(jié)點。

所述協(xié)調(diào)組件4可多節(jié)點分布式部署，且應(yīng)具有如下特征：

順序一致性，按照客戶端發(fā)送請求的順序更新數(shù)據(jù)；

原子性，更新要么成功，要么失敗，不會出現(xiàn)部分更新；

單一性，無論客戶端連接哪個節(jié)點，都會看到同一個視圖；

可靠性，一旦數(shù)據(jù)更新成功，將一直保持，直到新的更新；

及時性，客戶端會在一個確定的時間內(nèi)得到最新的數(shù)據(jù)。

圖2中的實線表示數(shù)據(jù)傳輸，點劃線表示心跳，虛線表示監(jiān)聽。

所述協(xié)調(diào)組件4可以自主開發(fā)，也可以使用如zookeeper、etcd等開源的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)軟件。本實施例以zookeeper作為協(xié)調(diào)組件4為例。

請參照圖3，所述方法包括如下步驟：

s1：啟動ha組件；例如，在ha組件集群中啟動id分別為ha_x、ha_y、ha_z三個ha組件。

s2：所述ha組件啟動后，自動連接協(xié)調(diào)組件zookeeper。

s3：各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件，所述寫請求包括與ha組件唯一對應(yīng)的ha組件數(shù)據(jù)；例如，各個ha組件將各自的節(jié)點id以臨時節(jié)點和順序節(jié)點的方式寫入所述協(xié)調(diào)組件zookeeper中。

s4：協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；可選地，協(xié)調(diào)組件根據(jù)收到各個ha組件的寫請求的時間先后，分別賦予各個ha組件一個依次遞增的序列號，從而獲取各個ha組件與其序列號的關(guān)聯(lián)信息；例如，協(xié)調(diào)組件zookeeper根據(jù)實際收到寫清求的時間，寫入包括節(jié)點id和一個遞增的序列號的數(shù)據(jù)，也就是說， zookeeper最終寫入的數(shù)據(jù)為ha_x_0001、ha_y_0002和ha_z_0003。

s5：各個ha組件從協(xié)調(diào)組件中獲取所述關(guān)聯(lián)信息；例如，從協(xié)調(diào)組件zookeeper中獲取所述最終寫入的數(shù)據(jù)。

s6：各個ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；例如，id為ha_x的ha組件獲取了ha_x_0001、ha_y_0002和ha_z_0003，將自身id與ha_x_0001、ha_y_0002和ha_z_0003進行對比，得到自身對應(yīng)的序列號為001。

s7：各個ha組件判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識；例如，預(yù)設(shè)備選的主節(jié)點為序列號最小的ha組件，則每個ha組件都將判斷自身對應(yīng)的序列號是否最小，若是，執(zhí)行s8，若否，執(zhí)行s9；可選地，也可以預(yù)設(shè)主節(jié)點為序列號最大的ha組件。

s8：判定所述ha組件為主節(jié)點，所述ha組件將自身的角色設(shè)為主節(jié)點，開始執(zhí)行主節(jié)點的功能。

s9：判定所述ha組件為從節(jié)點。

s10：所有啟動的ha組件監(jiān)聽協(xié)調(diào)組件，即主節(jié)點和從節(jié)點都監(jiān)聽協(xié)調(diào)組件。

s11：若有節(jié)點故障，判斷故障的節(jié)點是否為主節(jié)點，若否，執(zhí)行s12，若是，執(zhí)行s13。

s12：協(xié)調(diào)組件刪除所述從節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息。

s13：協(xié)調(diào)組件刪除主節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息，并發(fā)送主節(jié)點異常的事件通知給從節(jié)點，從節(jié)點執(zhí)行步驟s5。

本實施例基于協(xié)調(diào)組件的順序一致性特性，不會同時有兩個ha組件對應(yīng)相同的序列號，這就保證了對應(yīng)最小序列號的ha組件只有一個，從而確定出唯一的主節(jié)點，防止出現(xiàn)腦裂現(xiàn)象。

實施例二

請參照圖5，本實施例為對應(yīng)實施例一的方法的一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主系統(tǒng)，包括：

發(fā)送模塊101，用于各個ha組件發(fā)送寫請求給協(xié)調(diào)組件；

賦予模塊102，用于協(xié)調(diào)組件根據(jù)所述寫請求，分別賦予各個ha組件唯一 的標識，獲取各個ha組件與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；所述寫請求包括與ha組件唯一對應(yīng)的ha組件數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述賦予模塊102具體用于協(xié)調(diào)組件根據(jù)收到各個ha組件的所述寫請求的時間先后，分別賦予各個ha組件一個依次遞增的序列號，獲取各個ha組件與其序列號的關(guān)聯(lián)信息。

第一獲取模塊103，用于一ha組件獲取所述關(guān)聯(lián)信息；

第二獲取模塊104，用于所述一ha組件依據(jù)所述關(guān)聯(lián)信息獲取與其對應(yīng)的標識；

判斷模塊105，用于判斷所述標識是否為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識。

該系統(tǒng)還包括：

第一判定模塊106，用于若所述標識為預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為主節(jié)點；

第一刪除模塊107，用于若原主節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除原主節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息；

通知模塊108，用于協(xié)調(diào)組件發(fā)送所述原主節(jié)點異常的事件通知給各個ha組件；

選定模塊109，用于選定已判定為主節(jié)點的所述一ha組件為新的主節(jié)點。

該系統(tǒng)還包括

第二判定模塊110，用于若所述標識不是預(yù)設(shè)的主節(jié)點標識，則判定所述一ha組件為從節(jié)點；

第二刪除模塊111，用于若從節(jié)點故障，則協(xié)調(diào)組件刪除所述從節(jié)點與其對應(yīng)標識的關(guān)聯(lián)信息。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ha組件選主方法及其系統(tǒng)，通過在分布式數(shù)據(jù)庫的總體架構(gòu)中引入?yún)f(xié)調(diào)組件，通過協(xié)調(diào)組件實現(xiàn)ha組件之間的相互通信，可提高ha組件的效率；通過唯一對應(yīng)ha組件的ha組件數(shù)據(jù)，可使各個ha組件唯一獲取到與其對應(yīng)的標識，防止出現(xiàn)一個ha組件獲取到多個標識的情況；根據(jù)協(xié)調(diào)組件的順序一致性等特性，各個ha組件均對應(yīng)一個不重復(fù)的序列號，可根據(jù)判斷唯一的序列號是否為預(yù)選為備用主節(jié)點的序列號來快速地確定出唯一的主節(jié)點，防止腦裂現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。