多服务器化环境下数据容错存储的方法技术

一种多服务器化环境下数据容错存储的方法，涉及分布式数据存储领域。包括应用程序编程接口API的建立、服务器失效检测，数据同步步骤；服务器失效检测指对网络中的服务器进行是否故障的检测，用于服务器主机间检测主机的失效，并将失效服务器进行隔离；数据同步指主态主机发现、从态主机同步、运行中同步流程，用于服务器间进行数据的容错同步的过程；通过提供给运行于服务器中各进程的应用程序编程接口API提供容错数据存储服务，使系统中的多个服务器主机在部分服务器失效的情况下，仍然可以提供对外服务。解决了中小型的以客户端/服务器模式运行的系统中由于单台服务器故障导致的服务无法继续进行的问题，使系统服务提供具有一定的冗余性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机应用领域，尤其涉及分布式数据存储领域，可用于中小型网络系统中数据存储中的容错。
技术介绍
存储系统的故障问题一直未得到高效实用的解决。一旦存储系统发生故障，整个业务系统都将中断，甚至造成数据丢失，给企业或机构造成不可弥补的损失。因此存储设备发生故障的解决，已经逐渐成为数据存储领域信息系统的必然需求。本研究可以在运行要求苛刻的客户端/服务器系统中，让系统配置多个服务器，并部署相同的程序，当这些服务器某几台出现故障时，可以用剩余的服务器继续提供服务工作；实现了中小型的以客户端/服务器模式运行的系统中由于单台服务器故障导致的服务无法继续进行的问题，使系统服务提供具有一定的冗余性。本研究适用于在服务器容错要求较高的系统中，可以自动隔离服务器的错误并实现对运行数据的存储。中国知识产权局公开的专利号为CN200510056695. 6的容错数据存储设备，公开了一种在数据存储设备的一个或多个数据存储驱动器中提供容错数据恢复的系统及方法。该专利在数据存储设备中实现容错的方法可包括将与一个或多个数据库相关的信息存储进数据存储设备的一个或多个数据存储驱动器的一个或多个分区的一个或多个库信息块中。显然，本专利技术与上述所说的CN200510056695. 6号专利在专利技术目的、技术方案上是完全不同的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，能够支持多台服务器组成的网络系统，可以保证在系统运行时最大限度保证所有主机相互间的运行数据存储具有容错性。本专利技术目的是通过以下技术方案来实现的一种，所述多服务器化包括至少三台服务器主机、I台交换机以上，每台服务器主机配置网卡，网卡连接到交换机上；每台服务器主机上安装mysql数据库，容错数据存储服务作为进程运行，并且提供访问的应用程序编程接口 API，给需要使用容错数据存储服务的进程使用；所述方法包括，应用程序编程接口 API的建立、服务器失效检测，数据同步步骤；所述服务器失效检测是指对网络中的服务器通过消息传递的方式进行是否故障的检测，主要用于服务器主机间检测主机的失效，并将失效服务器进行隔离；所述数据同步是指主态主机发现、从态主机同步、运行中同步三个流程，数据同步用于服务器间进行数据的容错同步的过程；通过提供给运行于服务器中各进程的应用程序编程接口 API提供容错数据存储服务，使系统中的多个服务器主机在部分服务器失效的情况下，仍然可以提供对外服务。进一步地，所述服务器失效检测包括故障检测中本机状态改变流程与查询指定主机的故障状态流程，所述故障检测中本机状态改变流程的步骤如下 2.1)以t为时间间隔发送类型为alive的报文； 2.2)询问是否收到其它主机的的心跳，如果回答是，进入下一步2. 3)步骤如果回答否，继续询问是否超过nt时间没有收到某个主机的心跳信息，如果回答否，返回到2.1)步骤，如果回答是，进入下一步2. 4)步骤； 2. 3)更新该主机的alive信息为活跃； 2.4)更新该主机的alive信息为不活跃； 2.5)询问是否收到超过一半主机的心跳信息，如果回答否，返回到2.1)步骤，如果回答是，进入下一步2. 6)步骤； 2.6)本主机内部状态设置为活跃，可以对外提供容错数据存储服务。进一步地，所述查询指定主机的故障状态流程的步骤如下 3.1)发出查询命令获取某台主机的状态，计数=1 ； 3. 2)收到查询报文后，发送本机中保存的该主机的状态； 3. 3)询问是否收到的为活跃计数+1，如果回答否，保持计数器，如果回答是，进入下一步3. 4)步骤； 3.4)继续询问是否计数大于一半，如果回答否，该主机为故障，如果回答是，进入下一步3. 5)步骤； 3.5)该主机为非故障。进一步地，所述数据同步中的主态主机发现流程的步骤如下 4.1)初始运行时，发出带有最后数据时间戳的find_master ； 4.2)收到find_master报文后,接收计数+1 ； 4.3)询问是否收到master_vote_num_l个find_master,如果回答否，返回到4. 2)步骤，如果回答是，继续下一步4. 4)步骤； 4.4)选出最新的时间戳的主机，选择该主机为主态机； 4.5)发出 decide_msater 的报文； 4.6)询问是否收到master_vote_num_l个decide_master,如果回答否，返回到4. 5)步骤，如果回答是，继续下一步4. 7)步骤； 4.7)确认自己为主态机。更进一步地，所述数据同步运行中同步流程的步骤如下 5.1)新主机向主态机发出join_memship申请加入； 5. 2)从态主机同步； 5.3)客户端对主态机发出命令； 5.4)询问主态机是否收到数据大小大于maX_batch_SiZe或距离上次发送时间间隔大于max_request_interval,如果回答否,返回到5. 3)步骤,如果回答是,继续下一步5. 5)步骤； 5. 5)对从态主机依次发出数据batch_data ； 5.6)处于sync-ok状态的从态主机收到以后立即保存本地，向主态机回发req_response ； 5. 7)从态主机batch_data分解执行写入本地数据库； 5.8)询问是否主态机没有收到全部从态主机的req_response报文，同时没有超过指定的超时时间max_response_time,如果回答是,返回到5. 7)步骤，如果回答否，继续下一步5. 9)步骤； 5.9)主态主机batch_data分解执行写入本地数据库； 5.10)对客户端发出send_ok,客户端删除保存的数据。更进一步地，所述数据同步中从态主机同步流程的步骤如下 6.1)从态主机将自己的已存入数据库的最新数据的时间戳tl和最新收到的batch_data的时间戳t2发给主态机； 6.2)主态机创建 sync_thread ； 6.3)主态机使用ftp发送tl到t2间的数据文件； 6.4)从态机收文件完毕后，执行数据文件写入本地数据库； 6.5)主态机关闭发送线程。更进一步地，所述应用程序编程接口 API的建立步骤通过如下函数 7.1)进程注册 int regist (routine_name)为进程名； 7. 2)提交需要容错保存的运行数据 int commitCfield, content, content_len)；field为字符串指明要保存的数据领域，content为一个二进制的缓冲区，content_len为缓冲区的数据部分的长度； 7. 3)提取当前最新的运行数据 int upload (field, outbuff, outbuff_len);field 为字符串指明要提取的数据领域，outbuff为一个二进制的缓冲区，outbuff_len为缓冲区的数据部分的长度； 7. 4)获取当前容错服务状态；int GetRunStatus ();以上四个步骤函数,返回O表示成功小于O为错误码，分别是-1不能提供服务；_2提交失败；_3提取失败。本专利技术具有突出的优点与显著的积极效果1、本专利技术实现了中小型的以客户端/服务器模式运行的系统中由于单台服务器故障导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多服务器化环境下数据容错存储的方法，所述多服务器化包括至少三台服务器主机、1台交换机以上，每台服务器主机配置网卡，网卡连接到交换机上；每台服务器主机上安装mysql数据库，容错数据存储服务作为进程运行，并且提供访问的应用程序编程接口API，给需要使用容错数据存储服务的进程使用；其特征在于，包括应用程序编程接口API的建立、服务器失效检测，数据同步步骤；所述服务器失效检测是指对网络中的服务器通过消息传递的方式进行是否故障的检测，主要用于服务器主机间检测主机的失效，并将失效服务器进行隔离；所述数据同步是指主态主机发现、从态主机同步、运行中同步三个流程，数据同步用于服务器间进行数据的容错同步的过程；通过提供给运行于服务器中各进程的应用程序编程接口API提供容错数据存储服务，使系统中的多个服务器主机在部分服务器失效的情况下，仍然可以提供对外服务。

【技术特征摘要】
1.一种多服务器化环境下数据容错存储的方法，所述多服务器化包括至少三台服务器主机、I台交换机以上，每台服务器主机配置网卡，网卡连接到交换机上；每台服务器主机上安装mysql数据库，容错数据存储服务作为进程运行，并且提供访问的应用程序编程接口 API，给需要使用容错数据存储服务的进程使用；其特征在于，包括应用程序编程接口API的建立、服务器失效检测，数据同步步骤；所述服务器失效检测是指对网络中的服务器通过消息传递的方式进行是否故障的检测，主要用于服务器主机间检测主机的失效，并将失效服务器进行隔离；所述数据同步是指主态主机发现、从态主机同步、运行中同步三个流程，数据同步用于服务器间进行数据的容错同步的过程；通过提供给运行于服务器中各进程的应用程序编程接口 API提供容错数据存储服务，使系统中的多个服务器主机在部分服务器失效的情况下，仍然可以提供对外服务。2.根据权利要求1所述的数据容错存储的方法，其特征在于，所述服务器失效检测包括故障检测中本机状态改变流程与查询指定主机的故障状态流程，所述故障检测中本机状态改变流程的步骤如下 2.1)以t为时间间隔发送类型为alive的报文； 2. 2)询问是否收到其它主机的的心跳，如果回答是，进入下一步2. 3)步骤，如果回答否，继续询问是否超过nt时间没有收到某个主机的心跳信息，如果回答否，返回到2.1)步骤，如果回答是，进入下一步2. 4)步骤； 2. 3)更新该主机的alive信息为活跃； 2. 4)更新该主机的alive信息为不活跃； 2. 5)询问是否收到超过一半主机的心跳信息，如果回答否，返回到2.1)步骤，如果回答是，进入下一步2. 6)步骤； 2.6)本主机内部状态设置为活跃，可以对外提供容错数据存储服务。3.根据权利要求2所述的数据容错存储的方法，其特征在于，所述查询指定主机的故障状态流程的步骤如下 3.1)发出查询命令获取某台主机的状态，计数=1 ； 3. 2)收到查询报文后，发送本机中保存的该主机的状态； 3. 3)询问是否收到的为活跃计数+1，如果回答否，保持计数器，如果回答是，进入下一步3. 4)步骤； 3.4)继续询问是否计数大于一半，如果回答否，该主机为故障，如果回答是，进入下一步3. 5)步骤； 3.5)该主机为非故障。4.根据权利要求1所述的数据容错存储的方法，其特征在于，所述数据同步中的主态主机发现流程的步骤如下 4.1)初始运行时，发出带有最后数据时间戳的find_master ； 4.2)收到find_master报文后,接收计数+1 ； 4.3)询问是否收到master_vote_num_l个find_master,如果回答否，返回到4. 2)步骤，如果回答是，继续下一步4. 4)步骤； 4.4)选出最新的时间戳的主机，选择该主机为主态机； 4.5)发出 decide_msater 的报文；.4. 6)询问是否收...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡术，邱敦国，李晓峰，李科磊，陈虹宇，
申请(专利权)人：四川川大智胜软件股份有限公司，四川大学，
类型：发明
国别省市：