CN101296176B - 一种基于群集的数据处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于群集的数据处理方法和装置，所述方法包括：向外部发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；负载均衡设备接收外部返回的第二数据，所述第二数据中包含所述控制标识；按所述第二数据对应的控制信息路由该第二数据。这样一来，避免了现有技术通过群集与外部服务器之间保持网络连接传输数据所导致的服务器资源被大量占用、性能下降的问题。

Description

一种基于群集的数据处理方法和装置
技术领域
本发明涉及数据处理领域，特别是涉及一种基于群集环境的数据处理方法和装置。
背景技术
随着计算机及网络技术的发展，单纯的提高服务器硬件性能已无法满足日益增加的处理请求和对服务器可靠性的要求，在这种背景下，群集技术得到了越来广泛的应用。所谓群集是一种由一组互连的整机构成的并行或分布系统，可作为统一的计算资源使用。当群集中的某个服务器出现故障时，该服务器的服务和工作可由群集中的其他服务器来提供，从而向用户提供高可靠性的网络服务。而且，采用群集技术，可以将原来由一台服务器承担的负载分配给群集中的其它服务器，从而大大提高了系统的处理能力。
图1示出了一种应用群集进行数据处理的系统结构图，包括群集A和外部服务器B，其中群集A由服务器a0、a1、a2和负载均衡设备x组成，其中负载均衡设备x用于在收到外部的处理请求后，从物理层面上按某种策略从群集中选择服务器向外界提供服务，例如根据服务器当前的网络连接进行选择。一般情况下，群集中的各服务器提供相同的服务，但有时不同的服务器也会承担不同的角色处理不同的任务，例如由a0处理大客户数据，a1、a2处理普通客户数据。这样一来，若a0将包含唯一标识的一笔或多笔数据发送至服务器B，服务器B将包含所述唯一标识的一笔或多笔处理结果返回给群集A，同时要求该处理结果仍继续由a0处理。
在上述过程中，现有技术为了保证能将服务器B返回的结果正确返回给对应的服务器a0，通常的做法是，在收到a0发送的数据后，服务器B仍与a0保持网络连接，在B处理完成后，直接在该网络链接上将处理结果返回给a0。但是这样一来，对于服务器B会造成网络连接的压力。特别是如果服务器B服务的对象很多的情况下，大量的网络连接将会大量消耗其服务器资源，造成处理能力的下降。因此，如何将经外部服务器处理的数据正确传送给群集中对应的服务器就成为本领域技术人员在应用群集技术时所必须面临的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于群集的数据处理方法，以解决现有技术中通过保持网络连接在外部服务器与群集之间传输数据造成的服务器资源被占用，并导致服务器处理性能下降的问题。
为解决上述问题，本发明公开了一种基于群集的数据处理方法，该群集包括负载均衡设备和至少两台服务器，该方法包括：
向外部发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；
负载均衡设备接收外部返回的第二数据，所述第二数据中包含所述控制标识；
按所述控制标识中包含的控制信息路由该第二数据。
优选的，所述负载均衡设备收到外部返回的第二数据后还包括：将所述第二数据按预置的负载均衡规则发送至群集中的一台服务器；该接收到负载均衡规则的服务器按照所述控制标识中包含的控制信息路由该第二数据。
优选的，所述负载均衡设备收到外部返回的第二数据后还包括：按预置的负载均衡规则将所述第二数据发送至群集中的一台服务器；所述服务器将收到的第二数据发送至路由中间件；所述路由中间件按照所述控制标识中包含的控制信息路由该第二数据。
优选的，所述控制信息包括与所述第一数据对应的服务器位置信息。
优选的，所述按照控制信息在群集中路由第二数据包括：将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
优选的，所述按照控制信息在群集中路由第二数据还包括：若所述服务器位置信息对应的服务器出现故障，则按预置路由规则在群集中重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该重新选择的服务器。
为解决上述问题，本发明还公开了一种基于群集的数据处理装置，包括负载均衡设备和至少两台服务器，
所述服务器包括：
发送单元，用于向外部发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；
所述负载均衡设备接收外部返回的第二数据，该第二数据包含所述控制标识及相应的控制信息；
所述装置还包括：
路由单元，用于按照所述控制标识中包含的控制信息路由该第二数据。
优选的，所述路由单元位于所述服务器中；所述负载均衡设备收到所述第二数据后，按预置的负载均衡规则将该第二数据发送至群集中的一台服务器；所述接收到负载均衡规则的服务器还包括接收单元，用于接收负载均衡设备发送的第二数据，所述路由单元按所述控制标识中包含的控制信息对该第二数据进行路由。
优选的，所述负载均衡设备按预置的负载均衡规则将第二数据发送至群集中的一台服务器；该接收到负载均衡规则的服务器将收到的第二数据发送至所述路由单元；所述路由单元按所述控制标识中包含的控制信息对该第二数据进行路由。
优选的，所述控制信息包括与所述第一数据对应的服务器位置信息。
优选的，所述路由单元按照控制信息路由第二数据是将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
优选的，所述路由单元还包括：故障检测单元，用于检测所述服务器位置信息对应的服务器是否出现故障，若故障，则按预置路由规则重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该重新选择的服务器。
与现有技术相比，本发明的一个实施例具有以下效果：
本发明利用唯一标识在数据传输中不发生改变的特性，通过增加控制信息将所述唯一标识扩展为控制标识，在收到外部服务器返回的第二数据后，按照该第二数据中控制标识所对应的控制信息实现在群集中对第二数据的路由，保证了第二数据能够被正确的服务器处理，避免了现有技术通过群集与外部服务器之间保持网络连接传输数据所导致的服务器资源被大量占用、性能下降的问题。本发明突破了现有技术中对所传输数据中唯一标识作用的普遍认识，在不改变现有数据结构，并且不需要对外部服务器的程序、装置作任何修改的情况下，实现了群集与外部服务器之间的异步处理。
附图说明
图1是现有技术中群集的一种系统结构框图；
图2是本发明所述方法实施例一步骤流程图；
图3是本发明所述装置的一实施例的结构框图。
具体实施方式
在现有的群集技术中，为了让群集A中的某个服务器an所处理的数据在经过外部服务器处理后仍能够继续由服务器an所处理，往往通过an与外部服务器之间保持网络连接来实现数据的传输，这样一来，造成了服务器的资源被大量占用，大大降低了群集和外部服务器的处理性能。本发明重新设置群集向外部服务器所发送数据的唯一标识，通过增加控制信息将其扩展为控制标识，由于数据经外部服务器处理后所述控制标识不发生改变，因此群集在收到外部服务器返回的数据后，可按照该控制标识包含的控制信息在群集中实现对该数据的路由，使得该数据能够被群集中相应的服务器进行处理，实现了群集与外部服务器之间数据的异步处理。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图2示出了本发明所述方法的实施例一的步骤流程图，下面结合图2对该实施例进行详细描述。
步骤210：按预置规则生成控制标识。
现有技术中，群集向外部服务器发送的每一笔数据都包含有该数据区别于其他数据的唯一标识，并且该数据在经过外部服务器处理并返回给群集的过程中唯一标识不发生变化。本发明利用唯一标识的这一特性，通过增加控制信息将其扩展为控制标识。本例中，控制标识包括唯一标识和控制信息。其中，唯一标识的生成规则可在实施本发明时根据需要自行定义，只要能够唯一标识一条信息即可；所述控制信息用于控制数据在群集中如何被处理，例如，控制信息中包含用于处理该数据的服务器的位置信息。当然，在控制信息中包含服务器位置信息只是本发明优选的方法，本领域技术人员在实施本发明时可根据业务需要在控制信息中设置其他内容，比如，在某些群集中，各服务器上运行的服务程序的版本存在差异，数据必须由具有相应程序版本的服务器进行处理，这样，在控制信息中可设置处理该数据所需的程序版本；又比如，若要求服务器在规定时间内处理数据，则可在控制信息中设置处理时间。
步骤220：将包含控制标识的第一数据发送至外部服务器。
将由上述步骤产生的控制标识与需要处理的其他数据组成第一数据发送至外部服务器。
优选的，本发明在将唯一标识扩展为控制标识时不改变原有唯一标识的数据结构，对于向外部服务器发送的第一数据，其数据组成结构和接口规则也没有发生变化，保持了其语意的一致和完整，同时，外部服务器原有的处理规则无需任何修改。而且，即使对数据在群集中的控制需求发生了变化，只需改变控制标识中的控制信息即可，最大限度地降低了由此引发的成本增加。
步骤230：接收外部服务器返回的第二数据。
所述第二数据是指经外部服务器处理并返回的数据，该数据中包含与所述第一数据相应的控制标识；所述外部服务器是本例为便于说明本发明的方案而选用的能够与群集进行数据交互的设备或装置，当然该外部服务器本身也可以是一个群集，本发明对外部服务器的构成没有限制，对外部的设备或装置如何处理第一数据也不做限制。
通常，在群集中会设置有负载均衡设备，用于从物理层面依据某种策略从群集中选择服务器为外界提供服务，例如随机选择，或按照服务器当前的网络连接情况进行选择等。所述负载均衡设备可以是专门的硬件设备，也可以由某台服务器承担，至于是否使用专门的硬件设备实现负载均衡可由本领域技术人员在实施本发明时自行决定。本例优选的，群集中的任意一台服务器均可实现对第二数据进行路由。负载均衡设备收到外部服务器返回的第二数据后，从群集中随机选择一台服务器进行响应，并将第二数据发送至该服务器。
步骤240：解析控制标识及相应的控制信息。
服务器收到第二数据后，按预置规则解析控制标识得到唯一标识和控制信息。
步骤250：按控制信息中设置的规则对第二数据进行路由。
优选的，按照控制信息中设置的服务器位置选择相应的服务器，并将第二数据发送至该服务器进行处理。当然，本领域的技术人员在实施本发明时可根据实际需要设置控制信息的内容和规则，并按照该规则对第二数据进行路由，例如可按照服务器提供服务的版本、要求的处理时间来选择服务器，本发明对 如何设置控制信息的内容和规则不做限制。
步骤260：该步骤为可选步骤，根据控制信息中的服务器位置信息检测相应的服务器是否出现故障，若故障，则按预置规则和策略在群集中重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该服务器进行处理。
需要说明的是，控制标识中除了设置有唯一标识和控制信息外还可根据业务需要设置其他内容，本发明对此不做限制，如，对控制标识中的数据进行加密、签名，以提高数据的安全性。
例如，群集A向服务器B发送数据报，要求服务器B从用户账户customerAccountId中扣款100元，
<ordered>12345876298708765635553223</ordered>
<customerAccountId>87634293882173710987</customerAccountId>
<requesterId>0987658932</requesterId>
<product>超市消费</product>
<price>100.00</price>
<createDate>2007-04-1912:01</createDate>
其中，orderId即为本发明所述的控制标识，为了避免服务器B对数据报的内容进行篡改或抵赖，可按预定算法对报文内容进行加密得到摘要，并将该摘要加入控制标识中，本例中，ordered的后16位8708765635553223即为该数据报内容的摘要。当交易出现差错时，对服务器B收到的数据报的内容按同样的算法加密得到摘要，然后与控制标识中的摘要进行比较，若不一致，则认为上述数据报在发送给服务器B后被篡改，从而提高了数据的安全性。
在本发明的实施例二中，被负载均衡设备选择的服务器收到第二数据后，将其转发给路由中间件，由路由中间件按照该第二数据对应的控制信息对该数据进行路由。所述路由中间件可以是一台独立的服务器，也可以由群集中的某台服务器承担。与实施例一相比，群集中的服务器不再承担对数据的路由，而是由路由中间件集中处理，由于避免了对各服务器中的路由服务进行维护，因此降低了维护的复杂度。该实施例的其他内容请参见实施例一，这里不再赘述。
本发明的另一实施例中，将负载均衡设备完成的功能和路由中间件完成的功能在同一台设备上实现，这样在收到外部服务器返回的数据后，可综合考虑 负载均衡以及该数据相关控制信息的控制规则，从群集中选择服务器完成对该数据的处理。
以上对本发明所述的一种基于群集的数据处理方法进行了介绍，下面并结合应用环境用一个具体的例子进一步说明该方法的实现过程。
在该例中，群集A向服务器B请求一个订单支付，服务器B收到请求后，依据订单号完成支付，并返回支付结果，具体过程如下：
步骤301：服务器a1向服务器B发送请求，若服务器B响应，a1与B之间建立网络连接；a1向B发送请求数据报，待数据发送完毕后，断开与B之间的网络连接。
a0向B发送请求数据报的内容如下：
<ordered>A111123</ordered>
<customerAccountId>87634293882173710987</customerAccountId>
<requesterId>0987658932</requesterId>
<product>超市消费</product>
<price>100.00</price>
<createDate>2007-04-1912:01</createDate>
其中，<ordered>A111123</ordered>为该数据报的控制标识，A1标识服务器名称、11123是业务订单号。
步骤302：服务器B对收到的数据报进行内部处理，产生处理结果。
本例中，服务器B向客户账户87634293882173710987中支付金额100.00并产生处理结果，该结果格式如下：
<ordered>A111123</ordered>
<result>支付成功</result>
此时B的返回信息中，必须带有控制标识值<ordered>A111123</ordered>。
步骤303：服务器B向负载均衡设备请求新的网络连接并返回处理结果，待数据传输完成后断开该网络连接。
步骤304：负载均衡设备收到服务器B的请求后，从群集中随机选择一台服务器an进行响应，并将B返回的结果发送至服务器an。
步骤305：服务器an收到所述返回信息后，运行在该服务器中的路由程序 解析<ordered>A111123</ordered>，得到目的服务器的位置信息A1，然后将所述返回信息发送到服务器a1。
以上结合具体的实施例描述了本发明所述的一种基于群集的数据处理方法，下面，参照以上有关本发明的介绍，如图3所示，是本发明所述的一种基于群集的数据处理装置300，该装置包括：负载均衡设备310、服务器320，
对于其中的每一台服务器包括：发送单元321，用于向外部发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；所述负载均衡设备接收外部返回的第二数据，该第二数据包含所述控制标识及相应的控制信息；所述服务器还包括：接收单元322，用于接收负载均衡设备发送的第二数据；所述服务器还包括：路由单元323，用于按照第二数据对应的控制信息路由该第二数据。
对于发送单元发送的第一数据，其控制标识对应的控制信息中包括与该第一数据对应的服务器位置信息。负载均衡设备所接收的外部返回的第二数据中也包含所述控制标识，相应的，该控制标识的控制信息中也包含了服务器的位置信息。在服务器收到负载均衡设备发送的第二数据后，路由单元将该第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
进一步的，本发明的路由单元323还包括：故障检测单元3231，用于检测所述服务器位置信息对应的服务器是否出现故障，若故障，则按预置路由规则重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该服务器进行处理。
本发明的另一个装置实施例与上述装置实施例的区别在于，群集中的各服务器中不再分别设置路由单元，而是在群集中设置一个路由单元并分别与群集中的所有服务器连接。当服务器收到负载均衡设备发送的第二数据后，首先，将该第二数据发送至该路由单元，然后，该路由单元按第二数据对应的控制信息将该数据路由至对应的服务器进行处理。另外，负载均衡设备也可直接将第二数据发送至路由单元，然后，由该路由单元按控制信息将该第二数据路由至对应的服务器。本实施例的其他内容请参见上文所述内容，这里不再赘述。
以上对本发明所提供的一种基于群集的数据处理方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域 的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于群集的数据处理方法，该群集包括负载均衡设备和至少两台服务器，其特征在于，所述方法包括：
所述服务器向外部服务器发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；所述控制信息包括发送所述第一数据的服务器位置信息；
负载均衡设备接收外部服务器返回的第二数据，所述第二数据中包含所述控制标识；
按所述控制标识中包含的控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载均衡设备收到外部返回的第二数据后还包括：
将所述第二数据按预置的负载均衡规则发送至群集中的一台服务器；该接收到第二数据的服务器按照所述控制标识中包含的控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载均衡设备收到外部返回的第二数据后还包括：
按预置的负载均衡规则将所述第二数据发送至群集中的一台服务器；
所述服务器将收到的第二数据发送至路由中间件；所述路由中间件按照所述控制标识中包含的控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器还包括：
若所述服务器位置信息对应的服务器出现故障，则按预置路由规则在群集中重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该重新选择的服务器。
5.一种基于群集的数据处理装置，包括负载均衡设备和至少两台服务器，其特征在于，
所述服务器包括：
发送单元，用于向外部服务器发送包含控制标识的第一数据，所述控制标识包括唯一标识和与该第一数据对应的控制信息；所述控制信息包括发送所述第一数据的服务器位置信息；
所述负载均衡设备接收外部返回的第二数据，该第二数据包含所述控制标识；
所述装置还包括：
路由单元，用于按照所述控制标识中包含的控制信息路由该第二数据；所述路由单元按照控制信息路由第二数据是将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述路由单元位于所述服务器中；所述负载均衡设备收到所述第二数据后，按预置的负载均衡规则将该第二数据发送至群集中的一台服务器；所述接收到第二数据的服务器还包括接收单元，用于接收负载均衡设备发送的第二数据，所述路由单元按所述控制标识中包含的控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述负载均衡设备按预置的负载均衡规则将第二数据发送至群集中的一台服务器；该接收到第二数据的服务器将收到的第二数据发送至所述路由单元；所述路由单元按所述控制标识中包含的控制信息将所述第二数据发送至与所述服务器位置信息对应的服务器。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述路由单元还包括：故障检测单元，用于检测所述服务器位置信息对应的服务器是否出现故障，若故障，则按预置路由规则重新选择服务器，并将所述第二数据发送至该重新选择的服务器。
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