CN102143063B - 集群系统中业务保护的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集群系统中业务保护的方法和装置，属于集群系统领域。方法包括：在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到两个可用的物理节点；将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上。装置包括：业务部署模块、映射模块和备份模块。本发明通过虚拟节点映射技术，大大减少了1:N保护模式下需要备份的数据量，能够很好的兼容上层应用只支持1:1保护模式的网络，上层应用对底层节点的通信地址不变，降低了通信寻址的复杂度，提高了通信寻址的效率。
Description
技术领域
本发明涉及集群系统领域，特别涉及一种集群系统中业务保护的方法和装置。
背景技术
随着现代互联网络规模的日益扩大，对于位于网络核心位置的核心路由器要求越来越高，但是单框形态的路由器在转发容量、单板规模等方面已经逐渐接近了极限。在近年来，多框集群系统成为核心路由器发展的一个必然趋势。
可靠性是核心路由器最重要的指标之一，跨机框业务保护可以大幅度提高业务的可靠程度。因此，在集群模式下，如何实现多框之间的跨机框业务保护就成为集群系统必须解决的问题。
目前业界的集群系统中比较常用的一种业务保护模式是1：N保护模式，即将一个物理节点的业务数据实时地备份到N个物理节点上，也即将主用节点的业务数据实时地备份到N个备用节点。一旦运行主用业务的物理节点发生故障，则集群系统会从N个物理节点选择一个物理节点，接替原来故障物理节点的业务继续运行。除非N个物理节点均发生故障，否则系统业务不会中断，因此对于主用节点来说，形成1：N的保护模式。
但是，目前集群系统中的1：N保护模式至少存在以下缺陷：
随着N的增加，备用节点需要备份的数据，特别是动态变化的业务数据，呈现一种爆炸式的增加，集群系统的通信负担很大，业务的正常运行受到威胁。
发明内容
为了减少1：N保护模式下需要备份的数据量，本发明实施例提供了一种。所述技术方案如下：
一种集群系统中业务保护的方法，所述方法包括：
在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到所述两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上；
当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到所述当前主用节点对应的物理节点；
从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；
将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；
将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
一种集群系统中业务保护的装置，所述装置包括：
业务部署模块，用于在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
映射模块，用于从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到所述两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
备份模块，用于将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上；
第一故障处理模块，用于执行所述备份模块的功能之后，当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到所述当前主用节点对应的物理节点；从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过虚拟节点映射技术，将业务数据在两个逻辑节点对应的物理节点进行1：1备份，被映射的物理节点可以从包含1+N个物理节点的物理节点资源池进行选择，从而实现1：1的业务架构能够享受1：N的硬件保护，大大减少了1：N保护模式下需要备份的数据量，并且能够很好的兼容上层应用只支持1：1保护模式的网络。同时，由于集群系统在两个逻辑节点上部署业务，上层应用可以通过两个逻辑节点的通信地址对相应的物理节点进行寻址，因此无论被映射的物理节点如何更换，上层应用对底层节点的通信地址不变，从而降低了通信寻址的复杂度，提高了通信寻址的效率。
附图说明
图1是本发明实施例1中提供的集群系统中业务保护的方法流程图；
图2是本发明实施例2中提供的集群系统中业务保护的方法流程图；
图3是本发明实施例2中提供的逻辑节点的初始映射示意图；
图4是本发明实施例2中提供的逻辑节点的更新映射示意图；
图5是本发明实施例3中提供的集群系统中业务保护的装置结构示意图；
图6是本发明实施例3中提供的集群系统中业务保护的另一装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1，本实施例提供了一种集群系统中业务保护的方法，包括：
101：在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
102：从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
103：将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上。
本实施例通过虚拟节点映射技术，将业务数据在两个逻辑节点对应的物理节点进行1：1备份，被映射的物理节点可以从包含1+N个物理节点的物理节点资源池进行选择，从而实现1：1的业务架构能够享受1：N的硬件保护，大大减少了1：N保护模式下需要备份的数据量，并且能够很好的兼容上层应用只支持1：1保护模式的网络。同时，由于集群系统在两个逻辑节点上部署业务，上层应用可以通过两个逻辑节点的通信地址对相应的物理节点进行寻址，因此无论被映射的物理节点如何更换，上层应用对底层节点的通信地址不变，从而降低了通信寻址的复杂度，提高了通信寻址的效率。
实施例2
参见图2，本实施例提供了一种集群系统中业务保护的方法，包括：
201：虚拟两个逻辑节点，给两个逻辑节点分配通信地址，使上层应用通过该逻辑节点的通信地址与之相应的物理节点进行通信，并在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
其中，部署的主用业务或备用业务具体可以是BGP(Border GatewayProtocol，边界网关协议)、OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)等，本实施例并不限定。
202：获取物理节点信息，并由相应的物理节点组成供逻辑节点使用的物理节点资源池；
本实施例假设物理节点资源池包含1+N个物理节点，并且可以动态的增加其他物理节点。当物理节点资源池包含1+N个物理节点时，N个物理节点可以对1个物理节点进行保护，从而形成1：N保护模式；当物理节点资源池包含的物理节点多于1+N个时，多于N个的物理节点可以对1个物理节点进行保护，也即本实施例改变资源池中物理节点的个数即可改变保护模式，而现有技术必须改变备份的数量才能改变保护模式。
具体的，获取物理节点信息包括：当各个物理节点启动后，将自身的物理节点信息上报给系统管理模块。其中，物理节点信息包括物理节点位置、物理节点标识、状态等信息。根据不同的集群系统的类型，如路由器集群、交换机集群、服务器集群和局域网集群等，物理节点可以是集群中的路由器、交换机、服务器或局域网等。根据需要，物理节点还可以进一步细分，例如，在路由器集群中，物理节点可以是单板级别的。
表1为一物理节点资源池的示例：
表1
| 物理节点位置 | 物理节点标识 | 状态 |
| 1框／1 | 100 | 可用 |
| 1框／2 | 101 | 可用 |
| 2框／1 | 102 | 可用 |
| 2框／2 | 103 | 可用 |
| 3框／1 | 104 | 可用 |
| 3框／2 | 105 | 可用 |
203：从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
其中，部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点，可以采用硬件仲裁或软件逻辑选择的方式产生。其中，软件逻辑包括但不限于用户配置的节点或负载小的节点等。
其中，部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点，可以与部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点处于不同的机框，从而增强集群系统中的可靠性。另外，在满足两个物理节点处于不同的机框的条件下，部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点可以从物理节点资源池中随意选择一个可用的物理节点，或从可用的物理节点中固定选择排序第一的物理节点，也可以采用软件逻辑选择的方式产生，其中，软件逻辑包括但不限于用户配置的节点或负载小的节点等。
表3所示为映射后的逻辑节点表的示例，图3是与表2相应的初始映射示意图。
表2
| 逻辑节点 | 被映射的物理节点 |
| 逻辑节点1 | 1框／1(物理节点1) |
| 逻辑节点2 | 3框／1(物理节点5) |
204：当检测到被映射的物理节点故障时，判断故障节点是否是主用业务所在的节点，并进行相应的业务切换过程；具体的，
204a：如果故障节点是主用业务所在的节点，也即当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，执行以下操作：
将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到当前主用节点对应的物理节点；从物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将故障物理节点对应的逻辑节点映射到第三物理节点；将故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到第三物理节点；将当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到第三物理节点。其中，迁移过程与文件系统的剪贴功能相似，其不涉及业务配置信息的重新生成过程。
其中，第三物理节点可以和当前主用节点对应的物理节点处于不同的机框，从而增强集群系统中的可靠性。另外，在满足处于不同机框的条件下，第三物理节点可选择物理节点资源池中第一个可用的物理节点，以缩短故障恢复时间，也可以采用软件逻辑选择的方式产生，其中，软件逻辑包括但不限于用户配置的节点或负载小的节点等。
表4所示为故障后重新映射的逻辑节点表的示例，图4是与表3相应的更新映射示意图。
表3
| 逻辑节点 | 被映射的物理节点 |
| 逻辑节点1 | 1框／2(物理节点2) |
| 逻辑节点2 | 3框／1(物理节点5) |
204b：如果故障节点不是主用业务所在的节点，也即当部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，执行以下操作：
仍将部署主用业务的逻辑节点作为当前主用节点；从物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将故障物理节点对应的逻辑节点映射到第三物理节点；将故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到第三物理节点；将当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到第三物理节点。
其中，第三物理节点可以和当前主用节点对应的物理节点处于不同的机框，从而增强集群系统中的可靠性。另外，在满足处于不同机框的条件下，第三物理节点可选择物理节点资源池中第一个可用的物理节点，以缩短故障恢复时间，也可以采用软件逻辑选择的方式产生，其中，软件逻辑包括但不限于用户配置的节点或负载小的节点等。
进一步的，只要底层存在可用的物理节点，包括从故障中恢复的物理节点，上述业务切换过程可以一直持续下去，系统业务不会中断，系统的可靠性得到了很大的提高。
另外，上述切换过程对上层应用是透明的，因为上层应用通过逻辑节点的通信地址与实际的物理节点进行交互，逻辑节点的通信地址一直保持不变，只是逻辑节点映射的物理节点发生改变，因此，上层应用只能感知备组件重启，并没有感知业务发生了物理节点的切换。
本实施例通过虚拟节点映射技术，将业务数据在两个逻辑节点对应的物理节点进行1：1备份，被映射的物理节点可以从包含1+N个物理节点的物理节点资源池进行选择，从而实现1：1的业务架构能够享受1：N的硬件保护，大大减少了1：N保护模式下需要备份的数据量，并且能够很好的兼容上层应用只支持1：1保护模式的网络。同时，由于集群系统在两个逻辑节点上部署业务，上层应用可以通过两个逻辑节点的通信地址对相应的物理节点进行寻址，因此无论被映射的物理节点如何更换，上层应用对底层节点的通信地址不变，从而降低了通信寻址的复杂度，提高了通信寻址的效率。
实施例3
参见图5，本实施例提供了一种集群系统中业务保护的装置，包括：
业务部署模块301，用于在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
映射模块302，用于从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
备份模块303，用于将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上。
其中，业务部署模块301，还用于给虚拟的两个逻辑节点分配通信地址，使上层应用通过该逻辑节点的通信地址与之相应的物理节点进行通信。从而保证上述切换过程对上层应用是透明的，因为上层应用通过逻辑节点的通信地址与实际的物理节点进行交互，逻辑节点的通信地址一直保持不变，只是逻辑节点映射的物理节点发生改变，因此，上层应用只能感知备组件重启，并没有感知业务发生了物理节点的切换。
进一步的，参见图6，该装置还包括：
第一故障处理模块304，用于执行备份模块303的功能之后，
当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到当前主用节点对应的物理节点；
从物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将故障物理节点对应的逻辑节点映射到第三物理节点；
将故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到第三物理节点；
将当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到第三物理节点。
进一步的，该装置还包括：
第二故障处理模块305，用于执行备份模块303的功能之后，
当部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署主用业务的逻辑节点作为当前主用节点；
从物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将故障物理节点对应的逻辑节点映射到第三物理节点；
将故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到第三物理节点；
将当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到第三物理节点。
其中，第三物理节点和当前主用节点对应的物理节点处于不同的机框。
其中，两个可用的物理节点处于不同的机框。
本实施例通过虚拟节点映射技术，将业务数据在两个逻辑节点对应的物理节点进行1：1备份，被映射的物理节点可以从包含1+N个物理节点的物理节点资源池进行选择，从而实现1：1的业务架构能够享受1：N的硬件保护，大大减少了1：N保护模式下需要备份的数据量，并且能够很好的兼容上层应用只支持1：1保护模式的网络。同时，由于集群系统在两个逻辑节点上部署业务，上层应用可以通过两个逻辑节点的通信地址对相应的物理节点进行寻址，因此无论被映射的物理节点如何更换，上层应用对底层节点的通信地址不变，从而降低了通信寻址的复杂度，提高了通信寻址的效率。
以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种集群系统中业务保护的方法，其特征在于，所述方法包括：
在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到所述两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上；
当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到所述当前主用节点对应的物理节点；
从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；
将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；
将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上之后包括：
当部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署主用业务的逻辑节点作为当前主用节点；
从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；
将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；
将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第三物理节点和所 述当前主用节点对应的物理节点处于不同的机框。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个可用的物理节点处于不同的机框。
5.一种集群系统中业务保护的装置，其特征在于，所述装置包括：
业务部署模块，用于在两个逻辑节点上分别部署主用业务和备用业务；
映射模块，用于从包含1+N个物理节点的物理节点资源池中选择两个可用的物理节点，并将部署主用业务和备用业务的逻辑节点分别映射到所述两个可用的物理节点，N为自然数且N大于1；
备份模块，用于将部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点上；
第一故障处理模块，用于执行所述备份模块的功能之后，当部署主用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署备用业务的逻辑节点作为当前主用节点，并将运行的业务切换到所述当前主用节点对应的物理节点；从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二故障处理模块，用于执行所述备份模块的功能之后，
当部署备用业务的逻辑节点对应的物理节点故障时，将部署主用业务的逻辑节点作为当前主用节点；
从所述物理节点资源池中选择一个可用的第三物理节点，并将所述故障物理节点对应的逻辑节点映射到所述第三物理节点；
将所述故障物理节点上保存的业务配置信息迁移到所述第三物理节点；
将所述当前主用节点对应的物理节点上运行的业务数据备份到所述第三物理节点。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第三物理节点和所述当前主用节点对应的物理节点处于不同的机框。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述两个可用的物理节点处于不同的机框。
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| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
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Inventor after: Wang Peng Inventor after: Zhao Dahe Inventor after: Wu Xiaoqian Inventor after: Hu Jiehui Inventor after: Qian Xiao Inventor before: Wang Peng Inventor before: Zhao Dahe Inventor before: Wu Xiaoqian Inventor before: Hu Jiehui Inventor before: Qian Xiao |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |