非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法，属一种非对称分布式数据库，系统包括主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心，其中：主数据中心中部署有主节点与副节点，第一备数据中心与第二备数据中心中分别部署有各自的副节点；主节点与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；通过设计主数据中心模式可最大化实现数据库的可用性与安全性，保证了主数据中心的可用性不受备数据中心的影响。并且具体实施时可在硬件资源上对主数据中心进行一定程度的倾斜，从而既可提升数据库的性能指标，又能减少整个分布式非对称数据库的部署成本，在满足用户需求的也可减少经济成本。的也可减少经济成本。的也可减少经济成本。

【技术实现步骤摘要】
非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种非对称分布式数据库，更具体的说，本专利技术主要涉及一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法。

技术介绍

[0002]分布式系统中存在两种节点关系模型：一种是对称，即所有节点都是平等的，不存在主节点，客户端可以与任意节点进行交互。另一种是非对称，基于选主模型，只有主节点拥有决策权。任意时刻有且仅有一个主节点，客户端只与主节点进行交互。针对分布式数据库的容灾，可以有多种方案，目前常见的容灾模式包括同城容灾、异地容灾、双活数据中心、两地三中心等，具体的比如单机房3副本、同城3机房3副本、两地3机房5副本、三地3机房5副本等等。这些常见的容灾方案常常是根据不同的适应场景所给出的设计方案，均有其方案特点，但这些方案的共性是在可用性和安全性之间寻求一个平衡，往往在保证了可用性的同时牺牲了安全性，在保证了安全性的同时又不能对可用性提供有效的保证，即最大可用性和最大安全性不能同时满足。以两地3机房5副本为例，节点分布为2:2:1,即同城两个中心均两个副本，异地中心一个副本。这种方案可以设计为两中心同时对外提供服务，主节点在同城低延迟机房，优点是数据写入速度优，资源利用率高，能够保证任一数据中心失效，服务可用且不丢数据。但由于有效副本跨机房分布，可能导致查询延迟高，同时当同城两中心同时异常时可能丢失部分数据。因而有必要针对这类分布式数据库的容灾方案作进一步的研究和改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法，以期望解决现有技术中分布式数据库中的有效副本跨机房分布，可能导致查询延迟高，当同城两个中心同时发生异常时可能丢失数据等技术问题。
[0004]为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所提供的一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，所述的系统包括主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心，其中：所述主数据中心中部署有主节点与副节点，所述第一备数据中心与第二备数据中心中分别部署有各自的副节点；所述主节点用于与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；所述主节点还用于将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第二备数据中心中的副节点中；所述主数据中心中的副节点与第一备数据中心中的副节点，用于在完成数据同步复制后，分别向所述主节点反馈同步状态，当作出反馈的副节点数量达到法定数量时，主节点进行Raft提交当前数据；当主数据中心出现故障时，首先判断当前RPO是否等于0，如等于0，则直接在线将第一备数据中心切换为临时主数据中心，反之则先对第一备数据中心进行离线数据恢复，再将第一备数据中心切换为临时主数据中心，并由第一备数据中心的副节点之一选举成为主节点，对外提供服务。
[0005]作为优选，进一步的技术方案是：当主数据中心的故障修复后，从第一备数据中心切换回主数据中心，由主数据中心中的主节点对外提供服务。
[0006]更进一步的技术方案是：当第一备数据中心出现故障时，由主数据中心中的主节点将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第一备数据中心中的副节点中。
[0007]更进一步的技术方案是：所述RPO等于0需要满足的条件为在主数据中心出现故障时，第一备数据中心中每个副节点不存在异常的同步信息，且与主数据中心出现故障的时间间隔在一个选举周期内。
[0008]更进一步的技术方案是：所述主节点与副节点均有各自的属性标签，所述属性标签包括数据中心名称、数据中心ID与数据中心内的机架ID。
[0009]更进一步的技术方案是：所述主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心均设有各自的法定数量，用于在完成数据复制后，向主节点反馈同步状态的副节点数量，达到所在数据中心设定的法定数量后，主节点进行Raft提交当前数据。
[0010]本专利技术另一方面提供了一种非对称中心模式的分布式数据库容灾方法，所述的方法包括如下步骤：步骤A、主数据中心中的主节点与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；且主数据中心中的主节点还将与客户端进行数据交互的数据异步复制至第二备数据中心中的副节点中。
[0011]步骤B、主数据中心中的副节点与第一备数据中心中的副节点在完成数据同步复制后，分别向主节点反馈同步状态，当作出反馈的副节点数量达到法定数量时，主节点进行Raft提交当前数据。
[0012]步骤C、当主数据中心出现故障时，首先判断当前RPO是否等于0，如等于0，则直接在线将第一备数据中心切换为临时主数据中心，反之则先对第一备数据中心进行离线数据恢复，再将第一备数据中心切换为临时主数据中心，并由第一备数据中心的副节点之一选举成为主节点，对外提供服务。
[0013]作为优选，进一步的技术方案是还包括步骤D、当主数据中心的故障修复后，从第一备数据中心切换回主数据中心，由主数据中心中的主节点对外提供服务；所述步骤C中RPO等于0需要满足的条件为：在主数据中心出现故障时，第一备数据中心中每个副节点不存在异常的同步信息，且与主数据中心出现故障的时间间隔在一个选举周期内。
[0014]更进一步的技术方案是所述方法还包括步骤E、当第一备数据中心出现故障时，由主数据中心中的主节点将与客户端进行数据交互的数据异步复制至第一备数据中心中的副节点中。
[0015]更进一步的技术方案是：在步骤B中，主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心均设有各自的法定数量，用于在完成数据复制后，向主节点反馈同步状态的副节点数量，达到所在数据中心设定的法定数量后，主节点进行Raft提交当前数据。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：通过设计主数据中心模式可最大化实现数据库的可用性与安全性，保证了主数据中心的可用性不受备数据中心的影响。同时由于主数据中心与第一、第二备数据中心在分布式非对称数据库集群中的权重不同，因此具体实施时可在硬件资源上对主数据中心进行一定程度的倾斜，从而既可提升数据库的性能指标，又能减少整个分布式非对称数据库的部署成本，在满足用户需求的同时也可减少
经济成本。
附图说明
[0017]图1为用于说明本专利技术一个实施例的分布式数据库部署示意框图。
[0018]图2为用于说明本专利技术一个实施例的方法流程图。
具体实施方式
[0019]本专利技术所称的各个名词解释如下。
[0020]分布式数据库：一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。这就是与集中式数据库的区别。
[0021]Raft：Raft是一个用于日志复制，同步的一致性算法。它使用了分而治之的思想把算法流程分为三个子问题：选举（Leader electio本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：所述的系统包括主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心，其中：所述主数据中心中部署有主节点与副节点，所述第一备数据中心与第二备数据中心中分别部署有各自的副节点；所述主节点用于与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；所述主节点还用于将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第二备数据中心中的副节点中；所述主数据中心中的副节点与第一备数据中心中的副节点，用于在完成数据同步复制后，分别向所述主节点反馈同步状态，当作出反馈的副节点数量达到法定数量时，主节点进行Raft提交当前数据；当主数据中心出现故障时，首先判断当前RPO是否等于0，如等于0，则直接在线将第一备数据中心切换为临时主数据中心，反之则先对第一备数据中心进行离线数据恢复，再将第一备数据中心切换为临时主数据中心，并由第一备数据中心的副节点之一选举成为主节点，对外提供服务。2.根据权利要求1所述的非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：当主数据中心的故障修复后，从第一备数据中心切换回主数据中心，由主数据中心中的主节点对外提供服务。3.根据权利要求1或2所述的非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：当第一备数据中心出现故障时，由主数据中心中的主节点将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第一备数据中心中的副节点中。4.根据权利要求1所述的非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：所述RPO等于0需要满足的条件为：在主数据中心出现故障时，第一备数据中心中每个副节点不存在异常的同步信息，且与主数据中心出现故障的时间间隔在一个选举周期内。5.根据权利要求1所述的非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：所述主节点与副节点均有各自的属性标签，所述属性标签包括数据中心名称、数据中心ID与数据中心内的机架ID。6.根据权利要求1所述的非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范振勇，李升，马静伟，刘博，武新，
申请(专利权)人：北京易鲸捷信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：