CN103023986B - 一种对多用户提供rdbms服务的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对多用户提供RDBMS服务的系统和方法，其中用户请求代理接收来自用户的RDMBS数据访问请求；执行调度器依据配置数据库中的业务配置数据，对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据该资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行；所述数据库集群通过实例化的方式提供数据库实例节点执行所述执行规划。本发明提供了一个中间代理层，一方面采用用户鉴权的方式实现了多用户的分割，另一方面使得数据库的总体资源访问和规模都能够达到公有云的管理量级，适用于公有云环境中面向运营商级的情况。

Description

一种对多用户提供RDBMS服务的系统和方法

【技术领域】

本发明涉及互联网通信技术领域，特别涉及一种对多用户提供RDBMS服务的系统和方法。

【背景技术】

关系型数据库管理系统（RDBMS，RelationDatabaseManagementSystem）通过数据、关系和对数据的约束三者组成的数据模型来存放和管理数据，近些年来RDBMS获得了长足的发展，成为目前许多企业的在线交易处理系统、内部财务系统、客户管理系统等普遍采用的方式。与普通应用程序不同，RDBMS的优化水平能调用整个主机操作系统的资源，以尽可能发挥硬件的效率，所以采用虚拟机加入RDBMS的方式来提供虚拟化服务并不是最有效的RDBMS数据库服务方式。最有效的方式还是尝试将RDBMS部署于实际硬件环境中，通过中间件、用户管理等技术和管理手段对用户所使用的资源和请求进行管理和分配。

现有的RDBMS主要存在以下几点不足：

1）多用户分割能力有限。现有的RDBMS多为面向企业级开发环境所专门设计的模型，用户划分比较简单且用户之间透明，当应用于公有云环境时，缺少面向运营商级的模型。

2）只能在单一服务器或集群内进行资源和权限划分，造成数据库的总体资源访问和规模有限，无法达到公有云的管理量级。

3）多用户环境下安全性差。传统数据库考虑的典型部署环境为企业内网环境，是基本可信的环境，而当在运营商层面部署环境时，将向用户暴露一个公共环境，是不可信任的环境，容易遇到DDoS等攻击造成服务中断。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种对多用户提供RDBMS服务的系统和方法，为公有云环境下的多用户提供有效的RDBMS服务。

具体技术方案如下：

一种对多用户提供RDBMS服务的系统，该系统包括：

用户请求代理，用于接收来自用户的RDMBS数据访问请求；

执行调度器，用于依据配置数据库中的业务配置数据，对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据该资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行；

高可用控制器，用于应所述执行调度器的请求，查询数据库集群中的可用数据库实例节点并提供给所述执行调度器。

根据本发明一优选实施例，该系统还包括：业务处理模块，用于获取用户的鉴权信息，并将所述用户的鉴权信息和与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息存入所述配置数据库的业务配置数据中；

所述执行调度器将数据库中与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息确定为所述请求的资源信息。

根据本发明一优选实施例，所述业务处理模块，还用于将与用户的鉴权信息绑定的资源用量信息存入所述业务配置数据中；

所述执行调度器在对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权时，具体判断所述RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致且请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果是，则确定鉴权通过。

根据本发明一优选实施例，所述用户请求代理部署在防火墙之后。

根据本发明一优选实施例，所述执行调度器在依据该资源信息确定执行规划时，具体执行：

确定该资源信息对应的数据库实例节点，并将所述RDMBS数据访问请求划分成子任务，由所述子任务以及子任务的执行顺序构成所述执行规划；

依据所述执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。

根据本发明一优选实施例，各数据库实例节点在执行所述执行规划后，向所述执行调度器反馈执行结果；

所述执行调度器，还用于汇总执行所述执行规划的各数据库实例节点的执行结果后，将汇总的执行结果通过所述用户请求代理反馈给用户。

根据本发明一优选实施例，所述执行调度器，还用于将汇总的执行结果和资源用量信息存入所述配置数据库，以供查询或计费使用。

一种对多用户提供RDBMS服务的方法，该方法应用于包含用户请求代理、执行调度器和高可用控制器的系统，该方法包括：

用户请求代理接收来自用户的RDMBS数据访问请求；

执行调度器依据配置数据库中的业务配置数据，对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据所述资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：所述系统中的业务处理模块获取用户的鉴权信息，并将所述用户的鉴权信息和与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息存入所述配置数据库的业务配置数据中；

所述确定请求的资源信息具体为：所述执行调度器将数据库中与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息确定为所述请求的资源信息。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：所述业务处理模块将与用户的鉴权信息绑定的资源用量信息存入所述业务配置数据中；

对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权具体为：判断所述RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致且请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果是，则确定鉴权通过。

根据本发明一优选实施例，所述用户请求代理部署在防火墙之后。

根据本发明一优选实施例，依据所述资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行具体包括：

确定该资源信息对应的数据库实例节点，并将所述RDMBS数据访问请求划分成子任务，由所述子任务以及子任务的执行顺序构成所述执行规划；

依据所述执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：

各数据库实例节点在执行所述执行规划后，向所述执行调度器反馈执行结果；

所述执行调度器汇总执行所述执行规划的各数据库实例节点的执行结果后，将汇总的执行结果通过所述用户请求代理反馈给用户。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：所述执行调度器将汇总的执行结果和资源用量信息存入所述配置数据库，以供查询或计费使用。

由以上技术方案可以看出，本发明提供的方法和系统通过用户请求代理、执行调度器和高可用控制器在用户和RDMBS数据库之间提供了一个中间代理层，通过对用户的鉴权信息进行鉴权并确定对应数据库资源和执行规划，并将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点。一方面采用用户鉴权的方式实现了多用户的分割，另一方面通过该中间代理层对用户提供统一的请求通道，并将数据库集群作为一个整体的资源池实现统一调度，使得数据库的总体资源访问和规模都能够达到公有云的管理量级，适用于公有云环境中面向运营商级的情况。

【附图说明】

图1为本发明实施例一提供的对多用户提供RDBMS服务的系统结构图；

图2为本发明实施例二提供的对多用户提供RDMBS服务的方法流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例一、

图1为本发明实施例一提供的对多用户提供RDBMS服务的系统结构图，如图1所示，该系统至少包括以下组件：用户请求代理100、执行调度器110和高可用控制器120。

其中用户请求代理负责接收来自用户的RDMBS数据访问请求，即向用户提供统一的结构化查询语言（SQL）数据请求通道。

由于使用了代理方式，因此用户可以使用标准的客户端方式，支持但不限于MicrosoftSQLServer、MySQL、Oracle等数据库。也由于使用了代理方式，用户请求代理100可以部署在防火墙之后，以防外部的攻击，保证用户的数据安全。

执行调度器110负责依据配置数据库中的业务配置数据，对RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器120请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据该资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行。

高可用控制器120负责应执行调度器110的请求，查询数据库集群中的可用数据库实例节点并提供给执行调度器110。高可用控制器120在确定可用的数据库实例节点时，可以通过心跳检测的方式，另外可以进一步结合负载监控功能进行数据库实例节点的负载状态收集，确定服务正常且负载状况低于预设负载阈值的数据库实例节点作为可用数据库实例节点。

本发明中涉及的数据库集群除了为用户提供分片、分区、冗余的数据库存储服务资源池之外，还可以通过实例化的方式提供数据库实例节点来执行被分配的执行规划，每一台数据库实例均运行于物理机或者虚拟机中，通过执行控制器统一进行调度管理。高可用控制器120采用分布式监控的手段对数据库的可用性进行检测，这种方式可以将成百上千的数据库服务器融合起来形成一个整体的数据库服务资源池，统一进行调度。对用户看来，数据库服务器集群就不是一个个服务器了，而是通过一个统一的入口进行联接，然后再将请求进行分发，数据库节点的增加和减少都是对用户屏蔽的。

配置数据库中存放了业务配置数据，该业务配置数据可以包括但不限于用户的鉴权信息、数据库资源信息、资源用量信息、业务信息等。这些具体信息将在后续描述中具体涉及。

为了实现用户鉴权，用户在通过业务门户开通业务时，该业务的开通可以由该系统中的业务处理模块130完成，例如通过向用户提供业务门户网页，获取用户在该业务门户网页输入的用户的鉴权信息，例如：用户的账号和密码，甚至还可以包括用户的缴费信息等。然后业务处理模块130将用户的鉴权信息和与用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息存入配置数据库的业务配置数据中。经过鉴权信息和数据资源信息的绑定，在后续用户请求访问RDMBS服务时，执行调度器110将数据库中与用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息确定为请求的资源信息。这样，不同用户之间就通过不同的鉴权信息实现区隔，例如通过不同的用户账号实现区隔。

用户的数据通过用户请求代理100之后，执行控制器会进行具体的调度处理，此时，本系统中的业务处理模块130，还用于将与用户的鉴权信息绑定的资源用量信息存入业务配置数据中。

执行调度器110在对RDMBS数据访问请求进行鉴权时，具体判断RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致且请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果是，则确定鉴权通过。也就是说，会判断用户的账号是否合法、是否具备所访问的资源权限。

一旦鉴权通过，执行调度器110确定出请求访问的资源信息，例如数据表、视图等信息。在依据该资源信息确定执行规划时，具体执行：确定该资源信息对应的数据库实例节点，并将RDMBS数据访问请求划分成子任务，由子任务以及子任务的执行顺序构成执行规划，依据执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。一条来自用户的RDMBS数据访问请求所涉及的数据表、视图可能被划分到了不同的数据库中，因此需要在解析后执行一个规划分别由不同的数据库实例节点执行。在该执行规划中可以融合冗余备份、分区或灾难备份等业务逻辑。

另外在确定执行规划对应的数据库实例节点时，除了考虑资源信息覆盖的可用数据库实例节点之外，还可以结合其他多种策略，例如负载状况。

另外，执行调度器110将执行规划分配给数据库实例节点时，通过数据库实例节点能够识别的SQL语句来发送给执行规划，即存在一个适配的处理。

各数据库实例节点在执行该执行规划后，向执行调度器110反馈执行结果，由执行调度器110汇总执行该执行规划的各数据库实例节点的执行结果后，将汇总的执行结果通过用户请求代理反馈给用户。

为了业务查询和计费的需要，执行调度器110还可以进一步将汇总的执行结果和资源用量信息存入配置数据库，以供查询或计费使用。在此基础之上，业务处理模块130还可以依据配置数据库中的资源用量信息针对各用户进行用量计算、业务计费等业务处理，然后将用户的计费信息存入配置数据库中。

需要说明的是，上述的业务办理、用量计算、业务计费等功能都可以由单独的模块来完成，也可以设置在一个模块中完成，本发明实施例中以由业务处理模块130统一来完成为例。

执行调度器110作为该系统的核心模块与该系统中的其他模块之间通过MQ消息队列进行交互。

以上是对本发明提供的系统进行的描述，下面结合实施例二对在上述系统基础上执行的主要方法流程进行描述。

实施例二、

图2为本发明实施例二提供的对多用户提供RDBMS服务的方法流程图，在该流程执行之前用户首先通过业务门户开通业务，业务处理模块通过向用户提供业务门户网页，获取用户在该业务门户网页输入的用户鉴权信息，例如用户的账号和密码，甚至还可以包括用户的缴费信息等，然后业务模块将用户的鉴权信息与用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息、资源用量信息等存入配置数据库的业务配置数据中。这样，不同用户之间就通过不同的鉴权信息实现区隔，例如通过不同的用户账号实现区隔。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤201：用户请求代理接收来自用户的RDMBS数据访问请求，并提供给执行调度器。

在本步骤中用户请求代理作为一个统一的SQL数据请求通道，统一接收来自用户侧的RDMBS数据访问请求并提供给执行调度器进行统一调度。

步骤202：执行调度器依据配置数据库中的业务配置数据，对RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息。

执行调度器在对RDMBS数据访问请求进行鉴权时，具体判断RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致，包括用户的账号是否合法，访问的资源该用户是否具有访问权限，另外还会判断请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果均满足，则确定鉴权通过。

鉴权通过后，执行调度器会确定出请求访问的资源信息，例如数据表、视图等信息。

步骤203：执行调度器向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点。

高可用控制器在确定可用的数据库实例节点时，可以通过心跳检测的方式，另外可以进一步结合负载监控功能进行数据库实例节点的负载状态收集，确定服务正常且负载状况低于预设负载阈值的数据库实例节点作为可用数据库实例节点。

步骤204：执行调度器依据资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行。

确定执行规划的过程可以包括：确定资源信息对应的数据库实例节点，并将RDMBS数据访问请求划分成子任务，由子任务以及子任务的执行顺序构成执行规划，依据执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。

一条来自用户的RDMBS数据访问请求所涉及的数据表、视图可能被划分到了不同的数据库中，因此需要在解析后执行一个规划分别由不同的数据库实例节点执行。在该执行规划中可以融合冗余备份、分区或灾难备份等业务逻辑。

另外资源信息是从配置数据库中依据用户鉴权信息确定的，通常是静态配置的。但也可能存在这样的情况，如果实际用户请求数据量超过了之前预估的状况，则需要对用户请求访问的资源信息进行重定位，例如定位到新的数据库实例节点，就需要更新配置数据库中的业务配置数据，下次调度的时候就能够直接调度到新的位置。

步骤205：数据库实例节点执行该执行规划，并向执行调度器反馈执行结果。

步骤206：执行调度器汇总各执行结果后，将汇总的执行结果发送给用户请求代理，并将执行结果和资源用量信息存入配置数据库。

本步骤重要是为了后续业务查询和计费的需要，计费主要由业务处理模块完成，即步骤208。

步骤207：用户请求代理将执行结果反馈给用户。

步骤208：业务处理模块依据配置数据库中的资源用量信息针对各用户进行用量计算、业务计费的业务处理，然后将用户的计费信息存入配置数据库。

由以上描述可以看出，本发明提供的方法和系统通过用户请求代理、执行调度器和高可用控制器在用户和RDMBS数据库之间提供了一个中间代理层，基于该中间代理层方式可以具备以下优点：

1）通过用户的鉴权信息确定对应数据库资源和执行规划，并将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点。也就是说，采用用户鉴权的方式实现了多用户的分割，适用于公有云环境中面向运营商级的情况。

2）另外，通过该中间代理层对用户提供一个统一的请求通道，并将数据库集群作为一个整体的资源池实现数据库集群的统一调度，使得数据库的总体资源访问和规模都能够达到公有云的管理量级。另外这种统一的调度管理，还提高了资源的利用率和服务的稳定性。

3）该中间代理层的方式使得在代理接口之前能够设置防火墙，也为增强多用户环境下的安全性提供基础。

4）该中间代理层方式也方便对用户开展数据库冗余备份、数据库分区、灾难恢复等多种业务，仅需要在执行规划中融合这些业务逻辑即可，适用性更强。

5）本发明实施例提供的上述方法和系统不仅适用于公有云环境，也适用于私有云环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种对多用户提供RDBMS服务的系统，其特征在于，该系统包括：

用户请求代理，用于接收来自用户的RDMBS数据访问请求；

执行调度器，用于依据配置数据库中的业务配置数据，对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据该资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行；

高可用控制器，用于应所述执行调度器的请求，查询数据库集群中的可用数据库实例节点并提供给所述执行调度器；

业务处理模块，用于获取用户的鉴权信息，并将所述用户的鉴权信息和与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息存入所述配置数据库的业务配置数据中；

所述执行调度器将数据库中与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息确定为所述请求的资源信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述业务处理模块，还用于将与用户的鉴权信息绑定的资源用量信息存入所述业务配置数据中；

所述执行调度器在对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权时，具体判断所述RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致且请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果是，则确定鉴权通过。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户请求代理部署在防火墙之后。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行调度器在依据该资源信息确定执行规划时，具体执行：

确定该资源信息对应的数据库实例节点，并将所述RDMBS数据访问请求划分成子任务，由所述子任务以及子任务的执行顺序构成所述执行规划；

依据所述执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各数据库实例节点在执行所述执行规划后，向所述执行调度器反馈执行结果；

所述执行调度器，还用于汇总执行所述执行规划的各数据库实例节点的执行结果后，将汇总的执行结果通过所述用户请求代理反馈给用户。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述执行调度器，还用于将汇总的执行结果和资源用量信息存入所述配置数据库，以供查询或计费使用。

7.一种对多用户提供RDBMS服务的方法，该方法应用于包含用户请求代理、执行调度器和高可用控制器的系统，其特征在于，该方法包括：

用户请求代理接收来自用户的RDMBS数据访问请求；

执行调度器依据配置数据库中的业务配置数据，对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权并确定请求的资源信息，向高可用控制器请求该资源信息对应的可用数据库实例节点；依据所述资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行；

其中，所述系统中的业务处理模块获取用户的鉴权信息，并将所述用户的鉴权信息和与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息存入所述配置数据库的业务配置数据中；

所述确定请求的资源信息具体为：所述执行调度器将数据库中与所述用户的鉴权信息绑定的数据库资源信息确定为所述请求的资源信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述业务处理模块将与用户的鉴权信息绑定的资源用量信息存入所述业务配置数据中；

对所述RDMBS数据访问请求进行鉴权具体为：判断所述RDMBS数据访问请求携带的鉴权信息是否与配置数据库的业务配置数据中的鉴权信息一致且请求的资源用量未超过鉴权信息绑定的资源用量信息，如果是，则确定鉴权通过。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用户请求代理部署在防火墙之后。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，依据所述资源信息确定执行规划后，将执行规划分配给数据库集群中对应的可用数据库实例节点执行具体包括：

确定该资源信息对应的数据库实例节点，并将所述RDMBS数据访问请求划分成子任务，由所述子任务以及子任务的执行顺序构成所述执行规划；

依据所述执行规划将各子任务分别分配给各子任务覆盖的数据库实例节点。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

各数据库实例节点在执行所述执行规划后，向所述执行调度器反馈执行结果；

所述执行调度器汇总执行所述执行规划的各数据库实例节点的执行结果后，将汇总的执行结果通过所述用户请求代理反馈给用户。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述执行调度器将汇总的执行结果和资源用量信息存入所述配置数据库，以供查询或计费使用。