CN105024855A - 分布式集群管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式集群管理系统，包括用户界面、集群系统和中间件，用户界面用于通过HTTP协议发送请求命令；中间件用于接收请求命令，对请求命令进行解析和判定，根据判定结果将请求命令转发到集群系统中指定的集群节点；集群系统包括多个集群节点，每个集群节点通过浮动IP连接所述中间件，接收请求命令并解析，从数据库获取指定信息；每个集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过中间件向用户提供管理服务。本发明采用双服务器节点冗余且通过浮动IP连接中间件的架构，保证了集群管理的连续性，实现了集群系统有序、统一的管理。

Description

分布式集群管理系统和方法

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种分布式集群管理系统和方法。

背景技术

随着数据中心存储环境的网络化和规模化，使得存储管理难度日益复杂，而存储环境的多元化又使得存储管理员工作量和工作难度大量增加，导致管理成本加大。

同一存储环境中，有着众多厂商、类型、型号、版本等不同的存储设备，并且每个设备连接、管理方式往往都不一样，每个厂商提供的管理软件基本上只对自身存储设备进行管理，无法通过一个通用的管理平台来实现对所有设备进行管理，从而使得存储环境中设备间数据无法互通，用户需要逐个登录操作才能了解整个存储环境中存储资源的情况。此外，现有集群系统设计中，通常是在集群的1个节点上部署服务器，当该节点宕机后用户无法对整个集群进行管理。因此，面对分布式集群系统的日益发展，用户不仅面临如何查看、管理、监控整个存储环境的问题，而且还面临如何保证集群系统在某一节点宕机后仍正常工作的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式集群管理系统和方法，不仅能够保证在某一节点宕机后集群管理能正常工作，而且能够对整个集群系统进行有序、统一的管理。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种分布式集群管理系统，包括用户界面、集群系统和中间件，其中：

所述用户界面，用于通过HTTP协议发送请求命令；

所述中间件，用于接收所述请求命令，对请求命令进行解析和判定，根据判定结果将请求命令转发到集群系统中指定的集群节点；

所述集群系统，包括多个集群节点，每个集群节点通过浮动IP连接所述中间件，接收所述请求命令并解析，从数据库获取指定信息；每个集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，所述主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过中间件向用户提供管理服务。

进一步地，所述副节点包括状态侦听模块和浮动IP接管模块，其中：

状态侦听模块，用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP接管模块；

浮动IP接管模块，用于在主节点工作状态异常后，移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

进一步地，所述主节点包括状态侦听模块和浮动IP回切模块，其中：

状态侦听模块，用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP回切模块；

浮动IP回切模块，用于在主节点恢复正常后，移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

进一步地，所述状态侦听模块采用分组网间网探测器Ping通信方式进行心跳侦听。

进一步地，所述用户界面包括：

请求接收模块，用于接收用户下发的请求，将所述请求发送给对象抽取模块；

对象抽取模块，用于对所述请求进行对象抽取处理，将处理后的请求发送给请求发送模块；

请求发送模块，用于将请求组装成请求命令，并将请求命令通过HTTP协议发送给所述中间件。

进一步地，所述中间件包括：

命令接收模块，用于接收所述请求发送模块发送的请求命令，解析出IP地址发送给IP判定模块；

IP判定模块，用于对IP地址进行判定，根据判定结果将请求命令通过浮动IP转发到集群系统中指定的集群节点。

进一步地，所述中间件为独立的节点，或设置在集群节点上。

为了达到本发明目的，本发明还提供了一种分布式集群管理方法，包括：

用户界面通过HTTP协议发送请求命令；

中间件对所述请求命令进行解析和判定，根据判定结果将所述请求命令转发到指定的集群节点；

指定的集群节点接收请求命令并解析，从数据库获取指定信息；所述集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，所述主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

进一步地，所述通过浮动IP连接所述中间件包括：

集群节点中的副节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点工作状态异常后，副节点移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

进一步地，所述通过浮动IP连接所述中间件还包括：

集群节点中的主节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点恢复正常后，主节点移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

本发明提供了一种分布式集群管理系统和方法，采用双服务器节点冗余且通过浮动IP连接中间件的架构，不仅克服了现有集群系统存在的服务器节点宕机后无法对外提供管理服务的缺陷，保证了集群管理的连续性，而且在一个服务器节点宕机后，能够快速恢复对整个集群的管理操作，将宕机管理切换时间控制在秒级别。通过设置中间件，在主节点宕机后，中间件通过浮动IP继续对集群进行管理，而不用考虑是集群节点中哪个节点在提供服务，不仅提高了集群管理的可靠性，而且实现了对整个存储环境中集群系统有序、统一的管理。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明分布式集群管理系统的结构示意图；

图2为本发明集群节点的结构示意图；

图3为本发明分布式集群管理方法的流程图；

图4为本发明分布式集群管理方法具体实施例的流程图。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1为本发明分布式集群管理系统的结构示意图。如图1所示，本实施例分布式集群管理系统的主体结构包括集群系统、用户界面和中间件，中间件Middleware分别与用户界面和集群系统中的每个集群节点连接，中间件具有接收、解析及转发功能，接收用户界面通过HTTP协议发送的请求命令，对请求命令进行解析和判定，根据判定结果将请求命令转发到集群系统中指定的集群节点。集群系统包括多个集群节点，每个集群节点通过浮动IP连接中间件，接收请求命令并解析，从数据库获取指定信息。每个集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过中间件向用户提供管理服务。

本实施例中每个集群节点采用双服务器节点冗余架构，是为了保证某一节点宕机后集群节点能正常对外提供管理服务。图2为本发明集群节点的结构示意图。如图2所示，本实施例集群节点中的节点被划分为三种类型：主节点、副节点和子节点，其中主节点和副节点作为集群服务器server并形成双节点冗余架构，通过浮动IP连接中间件，主节点正常时由主节点通过中间件向用户提供管理服务，当主节点宕机后，由副节点通过中间件向用户提供管理服务，各子节点则不具有该功能。具体地，副节点包括浮动IP接管模块、状态侦听模块和基础管理模块，基础管理模块用于实现集群节点基本管理功能，如文件系统管理和数据库管理等，状态侦听模块用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP接管模块，浮动IP接管模块用于接收状态侦听模块发送的节点工作状态的判断结果，在主节点工作状态异常后，移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接中间件，通过中间件向用户提供管理服务。主节点包括浮动IP回切模块、状态侦听模块和基础管理模块，基础管理模块用于实现集群节点基本管理功能，如文件系统管理和数据库管理等，状态侦听模块用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP回切模块，浮动IP回切模块用于接收状态侦听模块发送的节点工作状态的判断结果，在主节点恢复正常后，移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。每个子节点包括基础管理模块。其中，主节点的状态侦听模块侦听并判断各节点的工作状态，是因为回切操作应该在副节点工作状态正常时进行，即回切操作的前提是，主节点恢复正常且副节点工作状态正常。

本实施例中的浮动IP接管模块和浮动IP回切模块，是为了实现管理连续性而新设置的模块，使中间件通过上述两个模块实现对集群节点的访问以及对整个集群系统的管理。实际使用中，浮动IP接管模块和浮动IP回切模块除了具有对节点的管理网卡进行添加和移除功能之外，还具有对节点的管理网卡进行设置的功能。初始化时，主节点上的浮动IP回切模块设置两个在同一网络地址内并未被使用的IP地址，其中一个作为主节点的公网IP，另一个作为浮动IP，副节点的浮动IP接管模块设置一个IP地址，作为副节点的公网IP。浮动IP接管模块和浮动IP回切模块的处理过程为：

主节点正常工作时，由主节点通过浮动IP连接中间件，通过中间件向用户提供管理服务，副节点侦听并判断各节点工作状态。当副节点判断主节点工作状态异常时，副节点的浮动IP接管模块移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到本节点的管理网卡上，即在副节点公网IP所在的网卡上添加与主节点相同地址的浮动IP，实现管理服务的接管，由副节点通过浮动IP连接中间件，通过中间件向用户提供管理服务。主节点恢复正常后，主节点上的浮动IP回切模块移除副节点的浮动IP，并将该浮动IP添加到本节点的管理网卡上，即在主节点公网IP所在的网卡上添加与副节点相同地址的浮动IP，实现管理服务的回切，由主节点通过浮动IP连接中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

本实施例中，主节点和副节点采用分组网间网探测器Ping通信方式相互心跳侦听。Ping(Packet Internet Gopher)通信方式是利用互联网控制报文协议ICMP的“回响”功能来实现主机/服务器是否有应答的测试，ICMP为路由器和主机提供了正常情况以外的通信，它是IP的一个完整的组成部分。ICMP包括降低传送速率的源站抑制报文、请求主机改变选路表的重定向报文以及主机可用来决定目的站是否可达的回送请求/回答报文，ICMP报文在IP数据报的数据区中传送。在本实施例中，当主节点/副节点接收到具有回响类型的ICMP报文时，就响应一个“回响应答”报文，本地节点收到该报文并确认之后即可认为该主节点/副节点处于活动状态。

本实施例中，用户界面UI采用面向对象思想设计。面向对象思想是将存储环境理解成由大量的对象组成，对象即为统一管理的元素，每个对象都有对应的属性和方法，对象与对象之间存在对应关系。因此，本实施例的统一管理方法就是针对对象本身、对象与对象之间关系的管理，从而实现对整个存储环境的管理。具体地，本实施例用户界面包括依次连接的请求接收模块、对象抽取模块和请求发送模块，请求接收模块用于接收用户通过浏览器下发的请求，对象抽取模块接收请求接收模块发送的请求，对请求进行对象抽取处理，将处理后的请求发送给请求发送模块，请求发送模块将请求组装成请求命令，并将请求命令通过HTTP协议发送给中间件。本实施例用户界面通过面向对象的设计，实现了对不同存储设备的兼容管理，提高了客户端兼容性和可扩展性。

本实施例中，中间件包括命令接收模块和IP判定模块，其中命令接收模块与用户界面的请求发送模块连接，IP判定模块与集群系统中的每个集群节点连接，命令接收模块接收请求发送模块发送的请求命令，解析出IP地址发送给IP判定模块，IP判定模块对IP地址进行判定，根据判定结果将请求命令通过浮动IP转发到集群系统中指定的集群节点。本实施例通过设置中间件，不仅实现了对指定集群节点的发送，对多个集群节点互不干涉的进行单独管理，而且实现了对整个存储环境中集群系统进行有序、统一的管理。实际应用中，中间件可以设置为独立的节点，也可以部署到集群系统的单一节点上，以满足用户灵活部署的需求。

本实施例分布式集群管理系统采用双服务器节点冗余且通过浮动IP连接中间件的架构，不仅克服了现有集群系统存在的服务器节点宕机后无法对外提供管理服务的缺陷，保证了集群管理的连续性，而且在一个服务器节点宕机后，能够快速恢复对整个集群的管理操作，将宕机管理切换时间控制在秒级别。本实施例通过设置中间件，在主节点宕机后，中间件通过浮动IP继续对集群进行管理，而不用考虑是集群节点中哪个节点在提供服务，不仅提高了集群管理的可靠性，而且实现了对整个存储环境中集群系统有序、统一的管理。本实施例用户界面通过面向对象的设计，实现了对不同存储设备的兼容管理，提高了客户端兼容性和可扩展性。

在前述分布式集群管理系统技术方案基础上，本发明还提供了一种分布式集群管理方法。图3为本发明分布式集群管理方法的流程图。如图3所示，本实施例分布式集群管理方法包括：

步骤11、用户界面通过HTTP协议发送请求命令；

步骤12、中间件对请求命令进行解析和判断，根据判断结果将请求命令转发到指定的集群节点；

步骤13、指定的集群节点接收请求命令并解析，从数据库获取指定信息。

其中，本实施例集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过浮动IP连接中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

本实施例中，通过浮动IP连接中间件是指，集群节点中的副节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点工作状态异常后，副节点移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。集群节点中的主节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点恢复正常后，主节点移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

图4为本发明分布式集群管理方法具体实施例的流程图。如图4所示，在图3所示技术方案基础上，

步骤11具体包括：

步骤111、用户在客户端通过浏览器下发请求；

步骤112、对请求进行对象抽取处理；

步骤113、将请求组装成请求命令，并将请求命令通过HTTP协议发送给中间件。

步骤12具体包括：

步骤121、接收通过HTTP协议发送的请求命令，并解析出IP地址；

步骤122、对IP地址进行判定，根据判定结果将请求命令通过浮动IP转发到集群系统中指定的集群节点。

步骤13具体包括：

步骤131、指定的集群节点接收请求命令并解析；

步骤132、验证请求的合法性；

步骤133、合法性验证通过后，从数据库获取指定信息。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种分布式集群管理系统，其特征在于，包括用户界面、集群系统和中间件，其中：

所述用户界面，用于通过HTTP协议发送请求命令；

所述中间件，用于接收所述请求命令，对请求命令进行解析和判定，根据判定结果将请求命令转发到集群系统中指定的集群节点；

所述集群系统，包括多个集群节点，每个集群节点通过浮动IP连接所述中间件，接收所述请求命令并解析，从数据库获取指定信息；每个集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，所述主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过中间件向用户提供管理服务。

2.根据权利要求1所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述副节点包括状态侦听模块和浮动IP接管模块，其中：

状态侦听模块，用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP接管模块；

浮动IP接管模块，用于在主节点工作状态异常后，移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

3.根据权利要求1所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述主节点包括状态侦听模块和浮动IP回切模块，其中：

状态侦听模块，用于侦听并判断各节点的工作状态，并将判断结果发送给浮动IP回切模块；

浮动IP回切模块，用于在主节点恢复正常后，移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

4.根据权利要求2或3所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述状态侦听模块采用分组网间网探测器Ping通信方式进行心跳侦听。

5.根据权利要求1所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述用户界面包括：

请求接收模块，用于接收用户下发的请求，将所述请求发送给对象抽取模块；

对象抽取模块，用于对所述请求进行对象抽取处理，将处理后的请求发送给请求发送模块；

请求发送模块，用于将请求组装成请求命令，并将请求命令通过HTTP协议发送给所述中间件。

6.根据权利要求5所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述中间件包括：

命令接收模块，用于接收所述请求发送模块发送的请求命令，解析出IP地址发送给IP判定模块；

IP判定模块，用于对IP地址进行判定，根据判定结果将请求命令通过浮动IP转发到集群系统中指定的集群节点。

7.根据权利要求1所述的分布式集群管理系统，其特征在于，所述中间件为独立的节点，或设置在集群节点上。

8.一种分布式集群管理方法，其特征在于，包括：

用户界面通过HTTP协议发送请求命令；

中间件对所述请求命令进行解析和判定，根据判定结果将所述请求命令转发到指定的集群节点；

指定的集群节点接收请求命令并解析，从数据库获取指定信息；所述集群节点包括一个主节点、一个副节点和若干个子节点，所述主节点和副节点作为集群服务器并形成双节点冗余架构，通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

9.根据权利要求8所述的分布式集群管理方法，其特征在于，所述通过浮动IP连接所述中间件包括：

集群节点中的副节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点工作状态异常后，副节点移除主节点的浮动IP，将该浮动IP添加到副节点的管理网卡上，由副节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。

10.根据权利要求8所述的分布式集群管理方法，其特征在于，所述通过浮动IP连接所述中间件还包括：

集群节点中的主节点侦听并判断各节点的工作状态，在主节点恢复正常后，主节点移除副节点的浮动IP，将该浮动IP添加到主节点的管理网卡上，由主节点通过浮动IP连接所述中间件，通过中间件向用户提供管理服务。