CN102467508A - 提供数据库服务的方法及数据库系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供数据库服务的方法及数据库系统，该方法包括：多个数据库服务器形成一个集群；集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外提供统一的接口；集群中的一个数据库服务器通过接口对外提供数据库服务。通过本发明提高了数据库系统的可靠性。

Description

提供数据库服务的方法及数据库系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种提供数据库服务的方法及数据库系统。

背景技术

在网管产品中，数据的保存和恢复对数据的安全性和实时性要求很高。如何在管理好现有设备的同时建立一套功能完善的备份系统，成为网管产品需要解决的一个重要问题。

在相关技术中，在网管产品中一般使用分布式数据库系统，即，开发和使用的容灾备份技术均在分布式数据库系统中进行，由于在分布式系统中提供数据库服务的可能有多个数据库服务器(也成为节点，或者简称为数据库)，因此，在数据库操作中，各个节点的操作有可能不能完全保持一致(例如，一个节点的网络暂时有问题，此时有可能导致该操作的不一致)，从而有可能导致出现比较严重的问题，例如，备份数据状态不一致导致无法恢复、备份恢复操作繁杂而易出错、备份文件维护困难等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种提供数据库服务的方法及数据库系统，以至少解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种提供数据库服务的方法，包括：多个数据库服务器形成一个集群；所述集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外提供统一的接口；所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务。

进一步地，所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务包括：所述集群中的主服务器通过所述接口对外提供所述数据库服务；所述方法还包括：所述集群中的其他数据库服务器作为备份服务器从所述主服务器进行数据备份。

进一步地，所述备份服务器从所述主服务器进行数据备份包括：所述备份服务器与所述主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并通过块对块的方式进行物理拷贝以从所述主服务器进行数据备份。

进一步地，所述备份服务器以块对块的方式进行物理拷贝包括：所述备份服务器从所述主服务器拷贝变化的块。

进一步地，上述方法还包括：所述主服务器发生故障；按照预定的顺序将所述备份服务器中的一个切换为主服务器。

进一步地，上述方法还包括：所述主服务器在发生故障时还有未处理完的事物，在进行切换前，进行所述事物的回退。

进一步地，上述方法还包括：对所述主服务器和/或上述备份服务器进行检测，并在有服务器发生故障时发出告警。

根据本发明的另一方面，还提供了一种数据库系统，包括多个数据库服务器，多个数据库服务器形成一个集群；该系统还包括：所述集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外统一提供的接口，其中，所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务。

进一步地，所述多个数据库服务器中一个数据库服务器为主服务器，其他数据库服务器为备份服务器，其中，所述主服务器，用于通过所述接口对外提供所述数据库服务；所述备份服务器，用于从所述主服务器进行数据备份。

进一步地，所述备份服务器与所述主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并且，所述备份服务器用于通过块对块的方式进行物理拷贝以从所述主服务器进行数据备份。

进一步地，所述备份服务器还用于按照预定的顺序在所述主服务器发生故障时切换为主服务器。

通过本发明，采用多个数据库服务器形成一个集群；集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外提供统一的接口；集群中的一个数据库服务器通过接口对外提供数据库服务。解决了相关技术中的分布式数据库系统多个数据库服务器提供服务而导致的问题，提高了数据库系统的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的提供数据库服务的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的数据库系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的优选提供数据库服务的方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的提供数据库服务的方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，多个数据库服务器形成一个集群；

步骤S104，该集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外提供统一的接口；

步骤S106，集群中的一个数据库服务器通过上述接口对外提供数据库服务。

通过上述步骤，在存在多个数据库服务器的集群中，仅有一个数据库服务器提供服务，这样就可以避免在相关技术中多个数据库服务器提供服务所导致的问题，从而提高了数据库系统的可靠性。

优选地，在实施时，可以将集群中的多个服务器分为一个主服务器，其他的数据库服务器作为备份服务器，其中，该主服务器通过上述接口对外提供数据库服务；并保持备份服务器中的数据库与主服务器中的数据库同步，即，备份服务器从主服务器进行数据备份。

需要说明的是，备份的方式有多种，在本实施例中提供了一种优选的备份方式，即，备份服务器与主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并通过块对块的方式进行物理拷贝以从主服务器进行数据备份。为了使块对块的拷贝节约资源，备份服务器可以只从主服务器拷贝变化的块。

优选地，在实施时，如果主服务器发生故障，此时，可以按照预定的顺序将备份服务器中的一个切换为主服务器。例如，该集群中有三个备份服务器，服务器A、服务器B、服务器C，如果预定的切换顺序为A、C、B，那么，在主服务器发生故障时，首先将服务器A切换为主服务器，服务器A发生故障时，将服务器C切换为主服务器，如果服务器C再发生故障，将服务器B切换为主服务器。当然，也可以不按照预定的顺序切换，例如，可以采用随机的方式切换，但是，按照预定的顺序切换可以使切换可控。

在实施时，为了保证事物的原子性，主服务器在发生故障时还有未处理完的事物，在进行切换前，进行该事物的回退。

当然，在实施时还可以对备份服务器进行检测，在备份服务器发生故障时发出告警，以便于进行处理，当然，也可以对主服务器进行监控，在出现故障的时候告警。优选地，备份服务器可以与主服务器通过心跳电缆连接。

在另外一个实施例中还提供了一种数据库系统，包括多个数据库服务器，用于实现上述实施例及其优选实施方式，在上述已经进行过说明的，在此不再赘述。

该系统包括多个数据库服务器，其中多个数据库服务器形成一个集群；集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外统一提供的接口，其中集群中的一个数据库服务器通过接口对外提供数据库服务。

优选地，多个数据库服务器中一个数据库服务器为主服务器，其他数据库服务器为备份服务器，其中，主服务器，用于通过上述接口对外提供数据库服务；备份服务器，用于从主服务器进行数据备份。

优选地，备份服务器与主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并且备份服务器用于通过块对块的方式进行物理拷贝以从主服务器进行数据备份。

优选地，备份服务器还用于按照预定的顺序在主服务器发生故障时切换为主服务器。

通过上述实施例及其优选实施方式，实现了集群服务：即，将两个或多个服务器连接在一起，使其对网管客户端呈现为单个计算机。在一个群集中连接服务器(即，主服务器)可以分担工作负载、实现单点操作和/或管理，并为满足增长的需求进行相应的调整提供了一种途径。因此，通过集群可以产生具有高可用性的应用程序；还实现了对多个节点实现监控和管理，最主要的是当主节点(主服务器)的数据库发生故障时，它可以快速有效地切换到其他备份节点(备份服务器)，屏蔽数据库异常对网管产品的服务器的影响。然后是创建、维护、管理和监控一个或多个数据库，使得数据库可以从灾难和数据损坏中得以幸存，并且维护这些备数据库作为生产数据库的事务一致性拷贝；还实现了生产数据库(主服务器)因为计划的或计划外的中断而变得不可用，能切换任何备份服务器为生产角色，从而最小化中断引起的宕机时间。

此外上述实施例及其优选实施方式可以实现灾难备份系统节点不受物理分布限制、在节点之间自动同步实时变化的数据并且系统恢复时间足够短，相对于网管产品的服务端尽可能透明，数据库之间切换平滑。

图2是根据本发明实施例的数据库系统的示意图，如图2所示，该系统包括：主(master)服务器和备份(slave)服务器1至4，这些数据库服务器用于向网管服务器提供数据库服务，网管客户端连接网管服务器，下面结合该图进行说明。

图3是根据本发明实施例的优选提供数据库服务的方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，虚拟一个对外能提供数据库服务的节点(该虚拟节点可以认为是一个接口)，即，无论冗余的数据库节点有多少个，需要把这些数据库节点虚拟为一个节点，而且这个虚拟的数据库节点对外提供连接，网管产品可以通过这个节点进行所有的数据库操作，网管产品不知道也无需知道实际有多少个备份节点，而且如果一个备份节点发生故障时，主节点和其他备份节点之间发生自动切换，网管产品不需要知道它们之间的内部切换。

步骤S304，实现对虚拟节点内部的管理和监控：要对各个备份节点进行管理和检测，这样可以提高整个系统的稳定性和实现节点之间切换的功能，当某一个节点发生故障时，应当返回告警，使维护人员能够顺利地修复和解除该节点的告警。

步骤S306，管理和分配虚拟节点内部各个节点的角色：节点之间可以分为主节点和备份节点两个角色，虚拟节点内部在任意时刻有且仅有一个主节点承担完全的数据库角色，主节点承担数据库的查询、删除、增加、修改记录等各种数据库功能，其他备份节点仅接受主节点改动的数据块文件，不承担数据库的其他功能。

步骤S308，实现各个节点数据的一致性和事物的原子性：备份节点转化为主节点时，必须所有的数据和前一个主节点在失效前，数据保持完全一致，如果一个事物在前一个主节点失效前开始执行，在失效后还没有结束，则该事物进行回退，需要保证事物的原子性。

步骤S310，发生故障时，主备节点能自动发生切换：当主节点的数据库节点发生故障时，节点之间会自动发生切换，节点之间切换顺序必须可控，例如，当主节点发生故障时，首先是备份节点1承担主节点角色，如果再发生故障，则备份节点2承担主节点角色，依次类推。

下面结合一个优选的实施例进行说明。

在本优选实施例中，可以把主服务器(master server)和备用服务器(slave server)虚拟成一个节点，主服务器和备用服务器之间用心跳线连接起来(即集群心跳线缆)，此时需要准备多个IP地址，主服务器/备服务器机对外各一个，由于集群内部交流，主服务器/备服务器对内各需要一个，该集群的虚拟节点对外的虚拟IP一个，以及数据库服务要一个IP地址。对于网管服务器而言，只需要连接数据库服务的IP即可，无论主备用服务器是否发生故障或者切换，对于正在运行的网管服务器来说是被屏蔽的。在任意时刻，集群内的服务器只有一个是工作的，这样就可以避免数据不一致的情况，当主服务器实例出现故障或该服务器停机时，负责对各个节点监控和管理的软件(或者硬件)将在另一个事先指定的节点上重新启动备用的数据库实例。

为了保证主服务器和备用服务器上数据的一致性，可以采用物理备份方式，物理备份方式是通过某种方式不断将变化的在线归档日志(该日志文件可以包括多个块)，源源不断的从主服务器中拷贝到备用服务器中，此时备用服务器只能处于装入(mount)状态，不能处于开放(open)状态。由于通过基于块对块的与主数据库同样的磁盘数据库结构，提供主数据库的完全一致的物理拷贝。数据库方案，包括索引，是相同的。物理备数据库与主数据库保持同步，通过重做应用，恢复从主数据库收到的重做数据并将重做应用到物理备数据库。此时还需要通过配置使备用服务器的实例的控制文件处于备用状态，这样备用服务就可以源源不断的接受从主服务器来的数据块并应用，与主数据库维持事务同步，即重做数据能从归档重做日志文件，或者，如果允许实时应用。同样主服务器的控制文件需要处于主控制状态，控制从生产数据自动传输重做数据到一个或更多归档的目的地。

当主服务器和备用服务器角色需要切换时，需要进行故障转移操作，这个操作是由软件自动切换完成的，不需要操作人员进行介入。故障转移只有在主数据库的灾难故障的情况下执行，其中，自动切换的软件可以具有以下功能：

创建和允许对主备数据库的配置，包括设置重做传输服务和日志应用服务；

允许对整个节点数据库服务的管理；

通过允许使用命令行界面中的单条命令简化切换和故障转移；

当主数据库变得不可用时，允许快速启动故障转移来自动转移故障。当允许快速启动故障转移时，由该软件决定是否需要故障转移，并自动启动故障转移到指定的目标备数据库，不需要数据库管理员(DBA)的介入并且不丢失数据；

从主数据库的备份拷贝中创建物理或逻辑备数据库；

添加新的或现有的备数据库到现有的容灾系统的配置中；

监控日志应用速度，捕获诊断信息，以及使用集中化的监控、测试、和性能工具快速发现问题。

综上所述，通过上述实施例，解决了相关技术中的分布式数据库系统多个数据库服务器提供服务而导致的问题，提高了数据库系统的可靠性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种提供数据库服务的方法，其特征在于，包括：

多个数据库服务器形成一个集群；

所述集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外提供统一的接口；

所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务包括：所述集群中的主服务器通过所述接口对外提供所述数据库服务；

所述方法还包括：所述集群中的其他数据库服务器作为备份服务器从所述主服务器进行数据备份。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述备份服务器从所述主服务器进行数据备份包括：

所述备份服务器与所述主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并通过块对块的方式进行物理拷贝以从所述主服务器进行数据备份。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述备份服务器以块对块的方式进行物理拷贝包括：

所述备份服务器从所述主服务器拷贝变化的块。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述主服务器发生故障；

按照预定的顺序将所述备份服务器中的一个切换为主服务器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述主服务器在发生故障时还有未处理完的事物，在进行切换前，进行所述事物的回退。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述主服务器和/或上述备份服务器进行检测，并在有服务器发生故障时发出告警。

8.一种数据库系统，包括多个数据库服务器，其特征在于，

多个数据库服务器形成一个集群；

还包括：所述集群中的多个数据库服务器作为一个节点对外统一提供的接口，其中，所述集群中的一个数据库服务器通过所述接口对外提供数据库服务。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述多个数据库服务器中一个数据库服务器为主服务器，其他数据库服务器为备份服务器，其中，

所述主服务器，用于通过所述接口对外提供所述数据库服务；

所述备份服务器，用于从所述主服务器进行数据备份。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述备份服务器与所述主服务器具有相同的磁盘数据库结构，并且，所述备份服务器用于通过块对块的方式进行物理拷贝以从所述主服务器进行数据备份。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述备份服务器还用于按照预定的顺序在所述主服务器发生故障时切换为主服务器。

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