CN101958782B - 一种实现节点备份的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现节点备份的方法及系统，所述方法包括：主管理节点将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份；主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。本发明充分保证了备份的可靠性，同时可以节省资源，提高资源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机和通讯领域，具体的说，涉及一种实现节点备份的方法及系统。
背景技术
在计算机和通讯领域里，高可靠性是衡量设备的一个重要指标。常用的提高可靠性的方式有：
1.1+1热备份。如图1-a所示，这种方式下，运行的两个节点，一个负载业务工作，一个做备份。在负载业务的节点故障时，由备份节点接替故障节点继续工作。
2.负荷分担。如图1-b所示，这种方式下，运行的两个节点都负载业务工作。在一个节点故障时，业务迁移到另外一个节点上。
然而，这两种方式在资源使用效率上都存在缺陷。对于1+1热备份，备用节点的资源(如CPU能力)没有得到充分利用；而对于负荷分担方式，其很难做到热备份的业务全部备份，在业务迁移时，对业务有损失。可见，如何提高设备可靠性，仍有改进的空间。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种实现节点备份的方法及系统，能够在保证备份可靠性的基础上，节省资源。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种实现节点备份的方法，包括：
主管理节点将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份；
主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
在本发明所述方法的一种实施例中，所述热备节点的数量少于所述工作节点的数量
在本发明所述方法的一种实施例中，所述根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点包括：设置热备节点的数量下限，当热备节点的数量小于所述数量下限时，将冷备节点倒换为热备节点以维持热备节点的数量在所述数量下限之上。
在本发明所述方法的一种实施例中，所述根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点还包括：设置热备节点的数量上限，在冷备节点倒换为热备节点使得热备节点的数量到达所述数量上限，停止冷备节点到热备节点的倒换。
在本发明所述方法的一种实施例中，所述热备节点的数量为一个，当该热备节点倒换为工作节点时，相应将一个冷备节点倒换为热备节点。
在本发明所述方法的一种实施例中，所述主备倒换发生在工作节点故障时，在所述发生故障的工作节点恢复后，主管理节点将其配置为冷备节点。
在本发明所述方法的一种实施例中，在热备节点发生故障并恢复后，主管理节点将其配置为冷备节点。
在本发明所述方法的一种实施例中，还包括：为主管理节点配置备管理节点。
本发明还提供了一种实现节点备份的系统，包括主管理节点，用于将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份，所述热备节点的数量少于所述工作节点的数量；所述主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
本发明通过主管理节点将备份节点区分为热备节点和冷备节点，热备节点可以在需要主备倒换时，完全接替工作节点的业务，充分保证了备份的可靠性；而备份节点被区分为热备节点和冷备节点，冷备节点可以根据预设原则倒换为热备节点，可以在倒换前节省资源，提高资源的利用率；又在需要时倒换为热备节点，保证备份的可靠性。
附图说明
图1-a是现有技术中的1+1备份结构示意图；
图1-b是现有技术中的负荷分担备份结构示意图；
图2是本发明实施例的多节点备份结构示意图；
图3是本发明实施例的业务节点的状态跃迁示意图；
图4是本发明实施例的倒换过程示意图；其中，图4-a表示倒换过程1：工作节点1故障；图4-b表示倒换过程2：业务节点N+1从“热备节点”成为“工作节点1”；图4-c表示倒换过程3：业务节点N+2从“冷备节点1”变成“热备节点1”。
图5是本发明实施例的主管理节点的控制过程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例的实现节点备份的方法，主要是由主管理节点来实施节点备份的控制，主管理节点将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份；而后，主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
可以看到，在本发明实施例中，包括工作节点、热备节点、冷备节点，其中，热备节点用来接替工作节点，冷备节点用来接替热备节点。热备节点可以为1个，也可以是多个，一般的，热备节点的数量少于工作节点的数量。由于冷备节点用来接替热备节点，因此，在热备节点倒换为工作节点时，冷备节点需要相应倒换为热备节点。但在热备节点有多个时，冷备节点并不需要在热备节点倒换为工作节点时即随之倒换为热备节点，而可以延时或定时进行倒换，可以将冷备节点倒换为热备节点的原则预设为将热备节点保持在一定数量，例如：设置热备节点的数量下限，当热备节点的数量小于所述数量下限时，将冷备节点倒换为热备节点，从而维持热备节点的数量在所述数量下限之上。为了避免冷备节点无节制倒换为热备节点，还可以设置热备节点的数量上限，在冷备节点倒换为热备节点使得热备节点的数量到达所述数量上限，停止冷备节点到热备节点的倒换。
为了最大程度的节省资源，可以将热备节点的数量配置为一个，当该热备节点倒换为工作节点时，则相应将一个冷备节点倒换为热备节点。
图2示出了一种配置一个热备节点的多节点备份结构，在图2所示的结构中，主管理节点负责管理各业务节点，为提高主管理节点的可靠性，可以对主管理节点进行1+1热备份，通过配置一备管理节点，由该备管理节点对主管理节点进行备份。
业务节点是负责提供业务功能的节点，业务节点的状态分为：工作、热备、冷备。其中，工作状态指该节点对外提供业务功能。热备状态指该节点对外提供业务功能，但备份有工作节点的相关数据，在工作节点故障时，能立刻接替成为工作节点。冷备状态指该节点不对外提供业务功能，也不备份工作节点的数据。这类节点可以处于休眠、下电等节能状态。在图2的示例中，业务节点1～N为工作状态，业务节点N+1为热备状态，业务节点N+2～N+1+M为冷备状态。
业务节点的状态跃迁参见图3，状态跃迁的可能原因有：
1.工作状态转为冷备状态，可能的原因有：工作节点故障、工作节点被强制下电。
2.热备状态转为冷备状态，可能的原因有：热备节点故障、热备节点被强制下电。
3.冷备状态转为热备状态，可能的原因有：热备节点成为工作节点，主管理节点选择一个冷备节点成为热备。
4.热备状态转为工作状态，可能的原因有：工作节点故障，主管理节点通知热备节点成为工作节点。
除了由于节点故障而发生状态跃迁之外，也可以例如由主管理节点主动发送控制命令，控制业务节点进行状态跃迁。
如图4所示，在一个工作节点故障时，倒换过程如下：
1.参见4-a，在一个业务节点故障时，倒换开始，图4-a的示例中，业务节点1由工作状态变成了故障状态；
2.参见4-b，主管理节点通知热备节点从热备状态转为工作状态。图4-b的示例中，业务节点N+1由热备状态转为工作状态，接替原业务节点1的工作。
3.参见图4-c，主管理节点选择一个冷备节点转成热备节点。图4-c的示例中，业务节点N+2，由冷备状态转为热备状态。
如图5所示，主管理节点对节点状态跃迁的控制过程包括：
1.发现一个工作节点故障；
2.通知热备节点成为工作节点，接替故障的工作节点；
3.选择一个冷备节点成为热备份节点；
4.在故障的工作节点恢复时，通知其成为一个冷备节点。
本发明实施例的一种实现节点备份的系统，包括主管理节点，用于将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份，所述热备节点的数量少于所述工作节点的数量；所述主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
所述的系统，可以设置为热备节点的数量少于工作节点的数量。主管理节点根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点包括：设置热备节点的数量下限，当热备节点的数量小于所述数量下限时，将冷备节点倒换为热备节点以维持热备节点的数量在所述数量下限之上。
所述的系统，主管理节点根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点还包括：设置热备节点的数量上限，在冷备节点倒换为热备节点使得热备节点的数量到达所述数量上限，停止冷备节点到热备节点的倒换。
在系统的一种实施例中，还可以在系统中设置用于备份主管理节点的备管理节点。
本发明的实现节点备份的方法及系统，通过区别热备节点和冷备节点，热备节点用以保证备份的可靠性，冷备节点则可充分节能，使得节点备份具有高可靠性、低功耗的特点，有效地提高资源利用率。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种实现节点备份的方法，其特征在于，包括：
主管理节点将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份；所述热备节点备份所述工作节点的相关数据，所述冷备节点不备份所述工作节点的数据；
主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热备节点的数量少于所述工作节点的数量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点包括：设置热备节点的数量下限，当热备节点的数量小于所述数量下限时，将冷备节点倒换为热备节点以维持热备节点的数量在所述数量下限之上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点还包括：设置热备节点的数量上限，在冷备节点倒换为热备节点使得热备节点的数量到达所述数量上限，停止冷备节点到热备节点的倒换。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热备节点的数量为一个，当该热备节点倒换为工作节点时，相应将一个冷备节点倒换为热备节点。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主备倒换发生在工作节点故障时，在所述发生故障的工作节点恢复后，主管理节点将其配置为冷备节点。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在热备节点发生故障并恢复后，主管理节点将其配置为冷备节点。
8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，还包括：为主管理节点配置备管理节点。
9.一种实现节点备份的系统，其特征在于，包括主管理节点，用于将备份节点区分为热备节点和冷备节点，并配置热备节点和冷备节点对工作节点进行备份，所述热备节点备份所述工作节点的相关数据，所述冷备节点不备份所述工作节点的数据；所述主管理节点在需要主备倒换时，将热备节点倒换为工作节点，并根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述热备节点的数量少于所述工作节点的数量。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述主管理节点根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点包括：设置热备节点的数量下限，当热备节点的数量小于所述数量下限时，将冷备节点倒换为热备节点以维持热备节点的数量在所述数量下限之上。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述主管理节点根据预设原则将冷备节点倒换为热备节点还包括：设置热备节点的数量上限，在冷备节点倒换为热备节点使得热备节点的数量到达所述数量上限，停止冷备节点到热备节点的倒换。
13.如权利要求9-12任一所述的系统，其特征在于，还包括：用于备份主管理节点的备管理节点。
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