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分布式数据系统中的配置管理技术方案

技术编号:7155105 阅读:118 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于管理分布式环境中的数据节点的配置的系统和方法。配置管理器被实现为分布式主节点集合,该集合可以使用基于法定数量的处理,以使得能可靠地标识存储了当前配置信息的主节点,即使一些主节点发生故障。如果无法达成法定数量的主节点或者发生阻止标识当前配置信息的某种其他事件,则可以通过分析来自与配置相关联的读/写法定数量的节点的报告来重建配置管理器,从而允许自动恢复数据分区,。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分布式数据系统中的配置管理背景计算机技术(例如,微处理器速度、存储器容量、数据传输带宽、软件功能等)的进步一般促进各行业中增长的计算机应用。通常提供常被配置为服务器阵列的甚至更强大的服务器系统来服务源自诸如比如万维网等外部源的请求。随着可用电子数据的量增长,以促进用户友好的并且快速的数据搜索与检索的可管理方式存储这样的数据变得越来越重要。当今,一种常见的方法是将电子数据存储在一个或多个数据库中。典型的数据库可被称为有组织的信息集合,且数据被结构化成使得计算机程序可以例如快速地搜索和选定所需数据片段。此外,在这样的环境中,联盟是指一组在彼此之间建立信任并允许在本身之间共享用户标识信息的组织或服务提供商。随着诸如web服务之类的分布式计算模型的出现,在诸如服务提供商(SP)之类的实体之间有增大的相互依赖度。因此,当前趋势是聚焦于身份信息的相互组织和相互依赖的管理,而不是用于内部使用的身份管理解决方案。这样的管理可被称为联合身份管理。一般而言,联合身份是识别个人以越来越高的频度在公司边界之间移动的分布式计算构造。 联合身份的实际应用通过需要同时管理多个异类系统的大跨国公司来表示。在这样的分布式系统中,对于对节点的适当管理和配置/重新配置,存在各种挑战。例如,单个节点会随机地发生故障,这在未考虑合适的偶然性时,会导致数据丢失。同样,复制的数据常常需要在系统上来回移动,这会进一步产生可靠性问题和一致性问题。此外,当与对这样的节点的所有管理相关的数据由于例如集中式高速缓存的故障而导致丢失时,可靠性问题会进一步复杂化。概述事务性数据存储中的数据可以跨充当分布式系统中的节点的许多计算机或其他设备进行复制,诸如,用于冗余或高可用性目的。然而,尽管分布式系统可以提供高保证的可用性,但是,在其上管理和复制事务性数据存储的底层计算机本身可能是不可靠的。分布式系统可以通过配置管理器进行管理,该配置管理器存储了允许标识存储了数据存储的当前副本或它的某一分区的数据节点的配置信息。配置管理器可以被实现为主节点集合,每一主节点都维护配置信息的拷贝。主节点集合中的主节点中的一个可以被指定为配置管理器的主要主节点,并对索取配置信息的请求作出响应,并且控制对数据节点的重新配置。可以使用基于法定数量(quorum)的处理来标识主要主节点,以及确定包含配置信息的主节点是否包含当前配置信息。即使构成配置管理器的一些主节点发生故障,如果有足够的用于标识包含当前配置信息的主节点的主节点可用,则可以提供可靠的配置信息。在某些实施例中,基于存储在主节点本身中的信息,确定足够数量的主节点。在某些实施例中,每一主节点结合配置信息来存储标识在存储该配置信息时构成配置管理器的节点集合的信息。由于在任何主节点中不提交配置信息一除非旨在成为新的配置的法定数量的节点集合可以提交,如果这样的集合中的法定数量的节点同意它们包含当前配置,则可以可靠地将标识的集合作为当前配置。当将相同组的主节点标识为当前配置管理器的主节点集合表示该组的法定数量时,可以可靠地将该集合确定为构成配置管理器的当前节点集合。即使构成配置管理器的一些主节点发生故障,只要法定数量的主节点存储标识关于配置管理器的当前配置信息集的一致信息,重构组件就可以可靠地标识从其获取当前配置信息的副本的主节点。重构组件也可以标识在当前集合中被指定为主要主节点的主节点,并确定该主要主节点是否可用。如果主要主节点发生故障,则可以指定新的主要主节点,并可以将可能额外的主节点指定为存储当前配置信息的主节点集合的一部分。在无法标识法定数量的主节点的情况下或发生某种其他灾难性故障的情况下,重构组件可以从存储在数据节点中的信息重构配置管理器。为重构配置管理器,可以通过以所有主节点都将同一个主节点认定为主要主节点的方式将一节点标识为主要主节点的过程来选定新的主要主节点。在某些实施例中,此过程可以涉及主要主节点之间的通信,其可以通过数据库系统的促进节点之间的通信的组件来管理通信。在某些实施例中,主节点之间的通信可以导致将主节点配置成一个令牌环网,其中逐节点地传递令牌从节点,且将有序的位置指派给主节点。选择新的主要主节点作为带有位置0的主节点。也可以在系统操作期间使用令牌环网,以标识当相邻节点不能与发生故障的节点交换令牌时任何主节点中的故障将由令牌环中与失败的节点毗邻的节点来标识一旦建立了主要主节点,就可以从存储在数据节点中的信息重构配置信息。分布式系统中的数据节点可以向主节点中的一个或多个(例如,主要主节点)提供指出数据节点的消息,包括主要数据节点,存储当前配置的副本。比较来自所述数据节点的消息,以标识报告相同当前配置的法定数量的数据节点。当将相同组的数据节点标识为存储当前配置的数据节点集合表示该组的法定数量时, 可以可靠地将该组确定为构成当前配置的数据节点集合。可以处理存储在数据节点中的数据集的每一个分区的消息,从而允许通过标识存储每一个分区的当前副本的节点——包括该分区的主要节点——的配置信息来重建配置管理器。以上概述是对由所附权利要求定义的本专利技术的非限定性的概述。附图简述附图不旨在按比例绘制。在附图中,各个附图形中示出的每一相同或近乎完全相同的组件由同样的附图标记来表示。出于简明的目的,不是每个组件在每张附图中均被标号。在图形中附图说明图1是根据本专利技术的某些实施例的重构组件的框图;图2示出了根据本专利技术的某些实施例的与多个节点相关联的示例性分区和重建;图3是可以根据本专利技术的某些实施例重构的带有配置组件的系统的框图;图4A示出了根据本专利技术的某些实施例的设置新的配置的方法;图4B是根据本专利技术的某些实施例的用于使用主群集来管理分布式系统的方法的流程图;图4C是根据本专利技术的某些实施例的用于重建数据库的分区的配置信息的方法的流程图5示出了用于实现本专利技术的一些实施例的各个方面的示例性环境;以及图6是根据本专利技术的某些实施例的可以用于数据检索的示例计算环境的示意框图;详细描述专利技术人已经认识到和理解,可以通过维护分布式数据存储的配置信息的改进的配置管理器,来实现分布式数据库系统的成本和可靠性的改进。专利技术人进一步认识到和理解,分布式系统经常有提供高数据可用性的需要,正如用来实现分布式系统的底层计算机器有时候本身会发生故障。这不仅适用于由分布式系统上的数据节点(也被称为副本节点)在分区中维护的事务性数据,而且还适用于存储在主节点上的配置信息,该配置信息将数据存储的分区与向其复制数据的数据节点相关联。因此,在本专利技术的某些实施例中,分布式系统具有用于存储数据的多个数据节点, 以及用于存储配置信息的多个主节点。数据可以存储在分区中,每一个分区都可以通过分布式系统内的数据节点集合来复制。即使复制分区的数据节点不可靠,但是,使用基于法定数量的处理来确保事务性的一致性。如果当前配置中的法定数量的数据节点对当前配置取得一致意见,则作为该法定数量的一部分的数据节点可以提供该分区的数据的可靠拷贝。每一个分区都可以周期性地被重新配置,以使用不同的数据节点集合或者改变该分区的主要节点。可以,例如,响应于分布式系统中的变化,如丢失或添加数据节点,进行重新配置。为在任何给定时间促进对分区中的数据节点的基于法定数量的标识,建立或重新配置当前配置的操作还可使用基于法定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取定义存储了数据库的分区的副本的多个数据节点的当前配置的配置信息的方法,所述方法包括:操作至少一个处理器(514),以执行包括下列各项的动作:接收多个消息(467),每一消息都是由多个数据节点中的一个数据节点所生成的,并指示为其配置所述数据节点的所述数据库的所述配置的版本,以及根据所指示配置被配置成复制存储在所述数据节点上的所述分区的数据节点集合;基于所述接收到的消息来标识(469)所选数据节点集合,所选数据节点集合是在所述多个消息中的至少一个中标识的集合,所述集合中的法定数量的所述数据节点各自生成指示相同配置版本和所选数据节点集合的消息;以及将所选集合的每一个数据节点是存储所述分区的副本的数据节点的指示存储(112)为所述配置信息的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·O·沃蒂莱宁
申请(专利权)人:微软公司
类型:发明
国别省市:US

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