CN110297867B - 基于国产cpu和分布式容器集群的数据库集群运行方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行方法及系统，属于数据库集群部署技术领域，本发明在分布式容器集群中，实现对多个国产数据库读写分离集群状态的实时监控，控制容器网络组件在国产数据库写节点所在容器上生成对应的浮动ip，当国产数据库读写分离集群读写节点切换时，自动控制容器网络组件实现浮动ip在不同容器上的切换。
Description
技术领域
本发明涉及数据库集群部署技术，尤其涉及一种基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行方法及系统。
背景技术
随着国内企业信息化和政府电子政务的发展，大中型企业以及政府机构越来越依赖于信息系统展开其业务运作，软件应用在国产CPU和操作系统下由单一架构转变为微服务架构逐渐成为趋势，应用部署也将逐渐容器化、集群化。当容器集群中部署应用时，同样需要部署应用系统的数据库集群。
在国家的大力扶持下，具有自主知识产权的全国产软硬件有了较快的发展，其中国产数据库获得了长足的发展，已经可以实现数据库集群部署，但是相比Oracle数据库仍有一定差距，目前只能实现读写分离集群。国产数据库读写分离集群通过自己生成浮动ip实现对数据库集群访问，浮动ip分配在数据库集群的写节点上，当发生读写节点切换时，浮动ip需要切换到新的写节点上。但是目前在分布式容器集群中，跨主机的容器通讯是通过容器网络组件构建容器之间的扁平网络空间实现，并且容器虚IP的分配、变更由容器网络组件控制，当国产数据库部署到分布式容器集群中时，国产数据库自己生成的浮动ip存在无法访问、不能在读写节点上切换等问题。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提出了一种基于国产CPU和操作系统的分布式容器集群的国产数据库读写分离集群运行方法及系统。
本发明的技术方案是：
基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行方法，
在分布式容器集群中，对数个国产数据库读写分离集群状态的实时监控，控制容器网络组件在国产数据库写节点所在容器上生成对应的浮动ip，当国产数据库读写分离集群读写节点切换时，自动控制容器网络组件实现浮动ip在不同容器上的切换。
具体步骤如下：
1)预先在数据库集群配置文件中配置一个以上的集群信息；
2)数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个集群的集群信息；
3)数据库集群控制中心组件与每个数据库集群的数据库节点监控组件实时通讯，实时监控集群的浮动ip状态信息；
4)当数据库集群控制中心组件检测到一个或数个数据库集群浮动ip状态发生切换时，需要ip发生切换时，执行步骤5；否则继续执行步骤3；
5)数据库集群控制中心组件获取状态切换信息后，通过控制组件与容器网络进行交互，动态更改容器网络。
进一步的，
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，当接收到请求时，解析获取请求参数，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含该请求参数，有则返回查询浮动IP成功，否则失败。
进一步的，
所述步骤5)还包括如下内容：
5.1)基于控制组件生成当前容器网络的网络描述文件；
5.2)基于数据库集群的状态变化，获取所有需要发生ip变更的的数据库集群容器节点信息，动态生成新的网络描述文件；
5.3)通过控制组件，执行新的网络描述文件，使容器的ip配置生效；
5.4)检测网络动态配置是否生效，若生效，执行步骤3)，否则继续执行步骤5)。
本发明还提供了一种基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行系统，主要由数据库集群控制中心组件及数据库节点监控组件组成，
其中，
数据库集群控制中心组件负责读取数据库读写分离集群配置信息，与数据库节点监控组件通讯，实时监控读写分离集群状态，获取读写分离集群写节点信息，并实时控制云平台容器网络组件，在数据库读写分离集群写节点所在容器上分配浮动ip地址；
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，与数据库集群控制中心组件交互，返回当前数据库节点的状态及ip信息。
进一步的，数据库集群控制中心组件采用高可用设计，部署在容器云平台的每一个主节点上，通过Haproxy组件加keepalived组件实现高可用访问，通过分布式容器集群的高可用的分布式键值数据库，实现状态存储。
进一步的，数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个数据库集群的浮动ip，端口号、虚拟网卡名称，数据库每个节点的ip信息，然后分别与运行在每个数据库节点中的据库节点监控组件通讯，获取当前节点的网路配置，当检测到某个集群的浮动ip发生切换时，控制容器网络组件，动态更新容器网络拓扑信息。
进一步的，当接收到数据库控制中心组件的监控请求时，解析获取请求参数，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含请求参数，有则返回查询浮动IP成功，否则失败。
本发明的有益效果是
1、本发明支持在基于国产CPU和操作系统的分布式容器集群管理平台上运行，解决了国产数据库读写分离集群浮动ip在分布式容器集群动态分配的问题，解决了国产数据库读写分离集群与分布式容器集群的适配问题；
2、本本发明支持同时监听多个国产数据库读写分离集群，实现多个数据库读写分离集群的浮动ip动态配置；
3、本本发明只需要配置用户在同一配置文件中配置多个数据库集群的集群浮动ip，端口号，虚拟网卡名，集群子IP列表等信息，就可以实现多个数据库集群的浮动ip动态分配，配置简单，易于使用；
4、本本发明实时监控国产读写分离集群状态，获取读写分离集群写节点信息，并实时控制云平台容器网络组件，在数据库读写分离集群写节点所在容器上分配浮动ip地址。
附图说明
图1是多数据库集群动态配置流程示意图；
图2是本发明的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本方法在分布式容器集群中，实现对多个国产数据库读写分离集群状态的实时监控，控制容器网络组件在国产数据库写节点所在容器上生成对应的浮动ip，当国产数据库读写分离集群读写节点切换时，自动控制容器网络组件实现浮动ip在不同容器上的切换。
本方法的数据库集群控制中心组件运行在云平台的管理节点上，数据库节点监控组件运行数据库节点容器中，以下以calico网络为例，介绍本发明所述方法的基本步骤。
如图1所示，基于分布式容器集群的多数据库集群动态配置流程
1.预先在数据库集群配置文件中配置多个集群信息。每个集群包括该集群浮动ip，端口号，虚拟网卡名，集群子IP列表等信息。
2.数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个集群的集群信息。
3.数据库集群控制中心组件与每个数据库集群的数据库节点监控组件实时通讯，实时监控集群的浮动ip状态信息。数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，当接收到请求时，解析获取请求参数“浮动IP”、"网卡名称"，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含该网卡名称、浮动ip，有则返回查询浮动IP成功，否则失败
4.当数据库集群控制中心组件检测到一个或多个数据库集群浮动ip状态发生切换时，需要ip发生切换时，执行步骤5；否则继续执行步骤3。
5.数据库集群控制中心组件获取状态切换信息后，会通过calico控制组件calicoctl，与容器网络进行交互，动态更改容器网络：
1)基于calicoctl生成当前容器网络的网络描述json文件
2)基于数据库集群的状态变化，获取所有需要发生ip变更的的数据库集群容器节点信息，动态生成新的网络描述json文件
3)通过calicoctl组件，执行新的网络描述json文件，使容器的ip配置生效
4)检测网络动态配置是否生效，若生效，执行步骤3，否则继续执行步骤5。
如图2所示，本系统由数据库集群控制中心组件及数据库节点监控组件组成，实现对多个国产数据库读写分离集群状态的实时监控，控制容器网络组件在国产数据库写节点所在容器上生成对应的浮动ip，当国产数据库读写分离集群读写节点切换时，自动控制容器网络组件实现浮动ip在不同容器上的切换。
其中，
数据库集群控制中心组件负责读取数据库读写分离集群配置信息，与数据库节点监控组件通讯，实时监控读写分离集群状态，获取读写分离集群写节点信息，并实时控制云平台容器网络组件，在数据库读写分离集群写节点所在容器上分配浮动ip地址。
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，与数据库集群控制中心组件交互，返回当前数据库节点的状态及ip信息。
数据库集群控制中心组件采用高可用设计，部署在容器云平台的每一个主节点上，通过Haproxy组件加keepalived组件实现高可用访问，通过分布式容器集群的高可用的分布式键值数据库，实现状态存储。
数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个数据库集群的浮动ip，端口号、虚拟网卡名称，数据库每个节点的ip信息，然后分别与运行在每个数据库节点中的据库节点监控组件通讯，获取当前节点的网路配置，当检测到某个集群的浮动ip发生切换时，控制容器网络组件，动态更新容器网络拓扑等信息。
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，与数据库集群控制中心组件交互，当接收到数据库控制中心组件的监控请求时，解析获取请求参数“浮动IP”、"网卡名称"，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含该网卡名称、浮动ip，有则返回查询浮动IP成功，否则失败。
本发明支持单一配置文件配置多个不限品牌的数据库读写分离集群，数据库集群控制中心组件同时监控多个数据库读写分离集群，自动控制容器网络组件配置多个数据库读写分离集群网络状态，配置方便，简单易用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行方法，其特征在于，
在分布式容器集群中，对数个国产数据库读写分离集群状态的实时监控，控制容器网络组件在国产数据库写节点所在容器上生成对应的浮动ip，当国产数据库读写分离集群读写节点切换时，自动控制容器网络组件实现浮动ip在不同容器上的切换；
具体步骤如下：
1）预先在数据库集群配置文件中配置一个以上的集群信息；
2）数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个集群的集群信息；
3）数据库集群控制中心组件与每个数据库集群的数据库节点监控组件实时通讯，实时监控集群的浮动ip状态信息；
4）当数据库集群控制中心组件检测到一个或数个数据库集群浮动ip状态发生切换时，需要ip发生切换时，执行步骤5)；否则继续执行步骤3)；
5）数据库集群控制中心组件获取状态切换信息后，通过控制组件与容器网络进行交互，动态更改容器网络。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，当接收到请求时，解析获取请求参数，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含该请求参数，有则返回查询浮动ip成功，否则失败。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤5）还包括如下内容：
5.1）基于控制组件生成当前容器网络的网络描述文件；
5.2）基于数据库集群的状态变化，获取所有需要发生ip变更的的数据库集群容器节点信息，动态生成新的网络描述文件；
5.3）通过控制组件，执行新的网络描述文件，使容器的ip配置生效；
5.4）检测网络动态配置是否生效，若生效，执行步骤3），否则继续执行步骤5）。
4.基于国产CPU和分布式容器集群的数据库集群运行系统，引用权利要求1-3任意所述方法，其特征在于，
主要由数据库集群控制中心组件及数据库节点监控组件组成，
其中，
数据库集群控制中心组件负责读取国产数据库读写分离集群配置信息，与数据库节点监控组件通讯，实时监控读写分离集群状态，获取读写分离集群写节点信息，并实时控制云平台容器网络组件，在国产数据库读写分离集群写节点所在容器上分配浮动ip地址；
数据库节点监控组件运行在数据库节点所在的容器中，与数据库集群控制中心组件交互，返回当前数据库节点的状态及ip信息。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
数据库集群控制中心组件采用高可用设计，部署在容器云平台的每一个主节点上，通过Haproxy组件加keepalived组件实现高可用访问，通过分布式容器集群的高可用的分布式键值数据库，实现状态存储。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
数据库集群控制中心组件读取数据库集群配置文件，获取每个数据库集群的浮动ip，端口号、虚拟网卡名称，数据库每个节点的ip信息，然后分别与运行在每个数据库节点中的据库节点监控组件通讯，获取当前节点的网路配置，当检测到某个集群的浮动ip发生切换时，控制容器网络组件，动态更新容器网络拓扑信息。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
当接收到数据库控制中心组件的监控请求时，解析获取请求参数，根据请求参数检查该机器网络配置，是否包含请求参数，有则返回查询浮动IP成功，否则失败。
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