本發(fā)明涉及服務器軟件領域，更具體地說，涉及一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法及系統(tǒng)。

背景技術：

分布式服務器系統(tǒng)是一種計算機硬件的配置方式和相應的功能配置方式。它是一種多控制器的計算機系統(tǒng)，各控制器通過互連網(wǎng)絡構成統(tǒng)一的系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式計算結構，即把原來系統(tǒng)內(nèi)中央處理器處理的任務分散給相應的控制器，實現(xiàn)不同功能的各個控制器相互協(xié)調，共享系統(tǒng)的外設與軟件。從外界看，整個服務器系統(tǒng)是統(tǒng)一透明的。對每個節(jié)點控制器，需要保證它們的一致性狀態(tài)。各節(jié)點控制器初始狀態(tài)一致，工作過程中多個控制器之間需要進行通信，以保證一致性。分布式的節(jié)點通信模型主要有共享內(nèi)存式通信模式和消息傳遞式通信模型兩種。其中，共享內(nèi)存式模型，多個進程共享某一段物理內(nèi)存，通過少數(shù)服從多數(shù)來保持一致性。容錯性不夠強。消息傳遞式模型，容錯性較強，可應用于消息延遲、丟失，乃至網(wǎng)絡掛掉等非正常情況。分布式服務器系統(tǒng)加快了系統(tǒng)的處理速度，簡化了主機的邏輯結構，特別適合于工業(yè)生產(chǎn)線自動控制和企事業(yè)單位的管理，成本低，易于維護，成為計算機在應用領域發(fā)展的一個重要方向。

在單控制器數(shù)據(jù)庫中，用戶修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，不用擔心其他用戶同時修改相同的數(shù)據(jù)。但是，在多控制器數(shù)據(jù)庫中，同時執(zhí)行的多個事務中的語句可以修改同一數(shù)據(jù)。同時執(zhí)行的事務需要產(chǎn)生有意義的和一致性的結果。因而，在多控制器數(shù)據(jù)庫中，如何維持數(shù)據(jù)的一致性是本領域技術人員需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)維持數(shù)據(jù)的一致性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案：

一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法，包括：

主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；

從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；若是，則將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息；

所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；

從節(jié)點根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息。

其中，所述從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)，包括：

從節(jié)點根據(jù)主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號與自身存儲的狀態(tài)信息的時間標號進行比較；

若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號為最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)為最新狀態(tài)；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號不是最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)不是最新狀態(tài)。

其中，所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，包括：

所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中獲取對應的時間標號；

將最新的時間標號所對應的從節(jié)點狀態(tài)信息作為最新狀態(tài)信息。

其中，主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息之后，還包括：

啟動定時器開始計時；

當計時器的計時時間達到預定時長后，檢測是否接收到從節(jié)點發(fā)送的從節(jié)點狀態(tài)信息；

若接收到，則執(zhí)行所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息的步驟；若沒有接收到，則判定所述主節(jié)點狀態(tài)信息為最新的狀態(tài)信息。

其中，所述向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息，包括：

所述主節(jié)點將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息后，將所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息作為主節(jié)點狀態(tài)信息，并在下一個周期向從節(jié)點發(fā)送。

一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新系統(tǒng)，包括主節(jié)點和從節(jié)點；

所述主節(jié)點包括：

第一發(fā)送模塊，用于向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；

當前狀態(tài)信息確定模塊，用于從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并觸發(fā)所述發(fā)送模塊向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；

所述從節(jié)點包括：

判斷模塊，用于根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則觸發(fā)第二發(fā)送模塊；若是，則觸發(fā)設置模塊；

所述第二發(fā)送模塊，用于向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；

所述設置模塊，用于將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息，并根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息。

其中，所述判斷模塊根據(jù)主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號與從節(jié)點自身存儲的狀態(tài)信息的時間標號進行比較；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號為最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)為最新狀態(tài)；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號不是最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)不是最新狀態(tài)。

其中，所述當前狀態(tài)信息確定模塊從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中獲取對應的時間標號，并將最新的時間標號所對應的從節(jié)點狀態(tài)信息作為最新狀態(tài)信息。

其中，所述主節(jié)點還包括：

計時模塊，用于啟動定時器開始計時；

檢測模塊，用于當計時器的計時時間達到預定時長后，檢測是否接收到從節(jié)點發(fā)送的從節(jié)點狀態(tài)信息；若接收到，則執(zhí)行所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息的步驟；若沒有接收到，則判定所述主節(jié)點狀態(tài)信息為最新的狀態(tài)信息。

其中，所述當前狀態(tài)信息確定模塊將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息之后，將所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息作為主節(jié)點狀態(tài)信息，并通過所述發(fā)送模塊在下一個周期向從節(jié)點發(fā)送。

通過以上方案可知，本發(fā)明實施例提供的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法及系統(tǒng)，包括：主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；若是，則將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息；所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；從節(jié)點根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息。可見，通過本實施例提供的一致性更新方案，能隨時更新系統(tǒng)中不同節(jié)點的狀態(tài)，保證系統(tǒng)的一致性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的boss廣播自身狀態(tài)信息示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例公開的common回復信息示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例公開的boss更新系統(tǒng)狀態(tài)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例公開的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新系統(tǒng)結構框圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例公開了一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)維持數(shù)據(jù)的一致性。

參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法，包括：

S101、主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；

其中，主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息之后，還包括：

啟動定時器開始計時；

當計時器的計時時間達到預定時長后，檢測是否接收到從節(jié)點發(fā)送的從節(jié)點狀態(tài)信息；

若接收到，則執(zhí)行所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息的步驟；若沒有接收到，則判定所述主節(jié)點狀態(tài)信息為最新的狀態(tài)信息。

具體的，本實施例為一種改進paxos算法的分布式系統(tǒng)一致性設計，在分布式服務器系統(tǒng)中，多個控制器node分為兩種角色：主節(jié)點boss和從節(jié)點common。任何時候，主節(jié)點boss只有一個，剩余控制器為從節(jié)點common。在初始狀態(tài)下，分布式系統(tǒng)中各個控制器node均為初始狀態(tài)。系統(tǒng)中每個控制器node均可接收外界消息，與外界交互。每個控制器node根據(jù)接收的消息，作出反應改變狀態(tài)，并隨時更新各自的狀態(tài)信息meg。該狀態(tài)信息meg中含有以接收消息時間為標記的時間標號。這樣，經(jīng)過一段時間，系統(tǒng)中的控制器node狀態(tài)便會發(fā)生分化。因此，在本方案中，為保證整個分布式系統(tǒng)狀態(tài)始終保持一致性，并隨時更新，由boss來統(tǒng)一更新系統(tǒng)狀態(tài)。

具體的，在本實施例中分布式系統(tǒng)中唯一的boss定時向多個common廣播發(fā)送自己的狀態(tài)信息meg_boss，該信息中含有時間標號。參見圖2，為一個lease內(nèi)，boss控制器將自身的狀態(tài)信息meg_boss廣播發(fā)送給系統(tǒng)中的common控制器，該狀態(tài)信息meg_boss中帶有時間標號。

S102、從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；若是，則將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息；

其中，所述從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)，包括：

從節(jié)點根據(jù)主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號與自身存儲的狀態(tài)信息的時間標號進行比較；

若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號為最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)為最新狀態(tài)；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號不是最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)不是最新狀態(tài)。

具體的，對單個common來說，它會將收到的狀態(tài)信息meg_boss的時間標號與自身存儲的狀態(tài)信息meg時間標號進行比較。若common收到的狀態(tài)消息meg_boss相對自身存儲的狀態(tài)消息meg不是最新的，則將自身存儲的meg發(fā)送給boss；若meg_boss相對common的meg是最新的，則common用meg_boss來替代更新自身存儲的meg，不向boss返回信息。

具體如圖3所示，common控制器對接收到的meg_boss作出相應反應。其中，common node1收到的狀態(tài)消息meg_boss相對自身存儲的狀態(tài)消息meg是最新的，則用meg_boss來替代更新自身存儲的meg_1，不向boss返回信息。common node2收到的meg_boss相對自身meg_2不是最新的，則將meg_2發(fā)送給boss。common node3收到的meg_boss相對自身meg_3也不是最新的，也將meg_3發(fā)送給boss。

S103、所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；

其中，所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，包括：

所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中獲取對應的時間標號；

將最新的時間標號所對應的從節(jié)點狀態(tài)信息作為最新狀態(tài)信息。

具體的，參見圖4，boss控制器會將收到的meg_2與meg_3進行比較，由于meg_3較為新，boss控制器選定meg_3來更新自身的狀態(tài)信息。如圖4所示，下一個lease，boss控制器將最新的狀態(tài)信息meg_3廣播發(fā)送給系統(tǒng)中的common控制器；各個common控制器根據(jù)meg_3再次進行狀態(tài)更新。

S104、從節(jié)點根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息。

其中，所述向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息，包括：

所述主節(jié)點將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息后，將所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息作為主節(jié)點狀態(tài)信息，并在下一個周期向從節(jié)點發(fā)送。

具體的，若boss在規(guī)定時間lease內(nèi)接收到common的回復消息，則多個common回復的meg中，時間最新的內(nèi)容即被定為boss的狀態(tài)信息meg_boss。若lease到期，boss未收到任一common的回復消息，則說明此時系統(tǒng)中的控制器均更新為最新狀態(tài)meg_boss。下一個lease周期內(nèi)，boss再次將自己的狀態(tài)信息meg_boss廣播給系統(tǒng)中的common。通過這樣的方式，保證整個系統(tǒng)隨時更新，并具有一致性。

具體的，在本方案中，主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息之后，啟動定時器開始計時，這里定時器的定時時間可以為上述的規(guī)定時間lease。則在本方案中再次向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點的當前狀態(tài)信息的時間，即下一個周期為主節(jié)點再次向從節(jié)點發(fā)送狀態(tài)信息的時刻。

下面對本發(fā)明實施例提供的一致性更新系統(tǒng)進行介紹，下文描述的一致性更新系統(tǒng)與上文描述的一致性更新方法可以相互參照。

參見圖5，本發(fā)明實施例提供的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新系統(tǒng)，包括主節(jié)點100和從節(jié)點200；

所述主節(jié)點包括100：

第一發(fā)送模塊101，用于向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；

當前狀態(tài)信息確定模塊102，用于從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并觸發(fā)所述發(fā)送模塊向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；

所述從節(jié)點200包括：

判斷模塊201，用于根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則觸發(fā)第二發(fā)送模塊；若是，則觸發(fā)設置模塊；

所述第二發(fā)送模塊202，用于向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；

所述設置模塊203，用于將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息，并根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息。

基于上述技術方案，所述判斷模塊根據(jù)主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號與從節(jié)點自身存儲的狀態(tài)信息的時間標號進行比較；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號為最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)為最新狀態(tài)；若主節(jié)點狀態(tài)信息中的時間標號不是最新的，則判定所述主節(jié)點的狀態(tài)不是最新狀態(tài)。

基于上述技術方案，所述當前狀態(tài)信息確定模塊從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中獲取對應的時間標號，并將最新的時間標號所對應的從節(jié)點狀態(tài)信息作為最新狀態(tài)信息。

基于上述技術方案，所述主節(jié)點還包括：

計時模塊，用于啟動定時器開始計時；

檢測模塊，用于當計時器的計時時間達到預定時長后，檢測是否接收到從節(jié)點發(fā)送的從節(jié)點狀態(tài)信息；若接收到，則執(zhí)行所述主節(jié)點從所有的從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息的步驟；若沒有接收到，則判定所述主節(jié)點狀態(tài)信息為最新的狀態(tài)信息。

基于上述技術方案，所述當前狀態(tài)信息確定模塊將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息之后，將所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息作為主節(jié)點狀態(tài)信息，并通過所述發(fā)送模塊在下一個周期向從節(jié)點發(fā)送。

本發(fā)明實施例提供的一種基于paxos算法的分布式服務器系統(tǒng)的一致性更新方法及系統(tǒng)，包括：主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送主節(jié)點狀態(tài)信息；從節(jié)點根據(jù)所述主節(jié)點狀態(tài)信息判斷所述主節(jié)點的狀態(tài)是否為最新狀態(tài)；若否，則向所述主節(jié)點發(fā)送從節(jié)點自身的從節(jié)點狀態(tài)信息；若是，則將所述主節(jié)點狀態(tài)信息設置為從節(jié)點自身結點的狀態(tài)信息；其中，所述主節(jié)點狀態(tài)信息和從節(jié)點狀態(tài)信息均為攜帶時間標號的狀態(tài)信息；所述主節(jié)點從所有從節(jié)點狀態(tài)信息中確定最新狀態(tài)信息，并將所述最新狀態(tài)信息設定為所述主節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并向從節(jié)點發(fā)送所述當前狀態(tài)信息；從節(jié)點根據(jù)所述當前狀態(tài)信息更新自身節(jié)點的狀態(tài)信息?？梢?，通過本實施例提供的一致性更新方案，能隨時更新系統(tǒng)中不同節(jié)點的狀態(tài)，保證系統(tǒng)的一致性。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。