CN105959349B - 一种分布式服务端运行系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式服务端运行系统及方法，属于数据服务技术领域；系统包括：注册中心、至少一个客户端以及多个服务端；方法包括：每个服务端在启动之后分别向注册中心发送关联于服务端的注册信息，以提供给注册中心分别识别并注册服务端；注册中心根据注册信息对相应的服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的服务端的注册信息的注册列表；服务端在停止服务时，通知注册单元向注册中心注册以改变关联于服务端的注册信息；注册中心根据服务端发送的改变注册信息的通知对注册列表进行更新；客户端根据经过更新的注册列表重新选择一个服务端并尝试接入。上述技术方案的有益效果是：保证数据的冗余，提高系统的稳定性。

Description

一种分布式服务端运行系统及方法

技术领域

本发明涉及数据服务技术领域，尤其涉及一种分布式服务端运行系统及方法。

背景技术

现有技术中，为了提升系统的数据存储容量以及数据处理能力，往往在提供大数据量服务的时候采用分布式实时系统进行。所谓分布式实时系统，是指由多个独立的处理设备组成的一个完整的处理系统。在分布式实时系统中存在着大量单独立的系统模块，这些系统模块相互依赖、互为调用，并且为整个系统提供服务。

现有技术中，考虑到灾备和系统的稳定性，通常需要在整个分布式实时系统中部署服务端之间一定的冗余来保证系统的可靠性。这样一来系统就必须以一定的开销来保持各冗余副本的一致性，尤其对于实时系统而言，实时响应时间是最重要的性能指标，响应时间的延迟有时候比传输数据不一致对系统的影响更大。

但是在有限的系统资源条件下，数据复制和同步的管理往往会占用一定的系统资源并引起系统等待、协调和死锁等情况。换言之，在采用数据复制技术的容灾系统中，通常无法在数据一致性和系统性能之间找到一个比较均衡的解决方案。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种分布式服务端运行系统及方法的技术方案，旨在降低数据同步为分布式系统带来的影响，保证数据的冗余，提高系统的承载能力和稳定性。

上述技术方案具体包括：

一种分布式服务端运行系统，其中，包括：注册中心、至少一个客户端以及多个服务端，所述注册中心分别与每个所述服务端远程连接，任意两个所述服务端之间相互远程连接，每个所述客户端分别与每个所述服务端远程连接，每个所述客户端还分别与所述注册中心远程连接，每个所述客户端分别通过所述注册中心选择一个接入的所述服务端；

每个所述服务端包括：

第一注册单元，在所述服务端被启动之后，向所述注册中心发送关联于所述服务端的注册信息；

状态变化单元，连接所述第一注册单元，用于在所述服务端停止服务时，通知所述第一注册单元向所述注册中心发送改变关联于所述服务端的所述注册信息的通知；

同步单元，用于在不同的所述服务端之间同步数据；

所述注册中心包括：

第二注册单元，用于根据所述注册信息对相应的所述服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的所述服务端的所述注册信息的注册列表；

注册变更单元，连接所述第二注册单元，用于根据所述服务端发送的改变所述注册信息的所述通知对所述注册列表进行更新；

所述客户端根据经过更新的所述注册列表重新选择一个所述服务端并尝试接入。

优选的，该分布式服务端运行系统，其中，所述注册中心包括：

数据库服务器，或者

消息队列服务器，或者

应用程序协调服务器。

优选的，该分布式服务端运行系统，其中，所述注册中心还包括：

通知单元，连接所述注册变更单元，用于在所述注册变更单元对所述注册列表进行更新后分别通知每个所述客户端调取经过更新的所述注册列表。

优选的，该分布式服务端运行系统，其中，每个所述服务端还包括：

版本保存单元，用于保存所述服务端内的数据版本号；

版本变更单元，连接所述版本保存单元，用于在所述服务端内的数据发生变更时更新所述服务端的数据版本号并保存在所述版本保存单元中；

通信单元，用于在两个所述服务端之间进行心跳通信，并接收对端的所述服务端的所述数据版本号；

版本匹配单元，分别连接所述版本保存单元、所述通信单元和所述同步单元，用于进行所述数据版本号的匹配判断，并输出匹配结果；

所述同步单元用于根据所述匹配结果，在接收到的所述数据版本号高于保存在所述版本保存单元中的所述数据版本号时，与对端的所述服务端之间执行数据复制操作，以完成数据同步。

优选的，该分布式服务端运行系统，其中，所述服务端之间采用TCP套接字通信的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

优选的，该分布式服务端运行系统，其中，所述服务端之间采用多线程异步处理的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

一种分布式服务端运行方法，其中，包括：注册中心、至少一个客户端以及多个服务端，所述注册中心分别与每个所述服务端远程连接，任意两个所述服务端之间相互远程连接，每个所述客户端分别与每个所述服务端远程连接，每个所述客户端还分别与所述注册中心远程连接，每个所述客户端分别通过所述注册中心选择一个接入的所述服务端，还包括：

步骤S1，每个所述服务端在启动之后分别向所述注册中心发送关联于所述服务端的注册信息，以提供给所述注册中心分别识别并注册所述服务端；

步骤S2，所述注册中心根据所述注册信息对相应的所述服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的所述服务端的所述注册信息的注册列表；

步骤S3，所述服务端在停止服务时，通知所述注册单元向所述注册中心注册以改变关联于所述服务端的所述注册信息；

步骤S4，所述注册中心根据所述服务端发送的改变所述注册信息的通知对所述注册列表进行更新；

步骤S5，所述客户端根据经过更新的所述注册列表重新选择一个所述服务端并尝试接入。

优选的，该分布式服务端运行方法，其中，所述注册中心为：

数据库服务器，或者

消息队列服务器，或者

应用程序协调服务器。

优选的，该分布式服务端运行方法，其中，执行所述步骤S4之后，所述注册中心分别通知每个所述客户端调取经过更新的所述注册列表。

优选的，该分布式服务端运行方法，其中，于每个所述服务端内保存所述服务端的数据版本号，并且在所述服务端内的数据发生变更时更新所述服务端内保存的数据版本号；

所述服务端之间还进行同步通信，所述同步通信的方法包括：

步骤A1，所述服务端通过心跳通信接收到对端的所述服务端的所述数据版本号；

步骤A2，所述服务端将接收到的所述数据版本号和保存在所述服务端内的所述数据版本号进行匹配判断：

若接收到的所述数据版本号不高于保存在所述服务端内的所述数据版本号，则返回所述步骤A1；

步骤A3，所述服务端与对端的所述服务端之间执行数据复制操作，以完成数据的同步通信。

优选的，该分布式服务端运行方法，其中，所述服务端之间采用TCP套接字通信的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

优选的，该分布式服务端运行方法，其中，所述服务端之间采用多线程异步处理的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

上述技术方案的有益效果是：

1)提供一种分布式服务端运行系统，能够降低数据同步为分布式系统带来的影响，保证数据的冗余，提高系统的承载能力和稳定性；

2)提供一种分布式服务端运行方法，能够支持上述系统运行。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种分布式服务端运行系统的总体结构示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，服务端的结构示意图；

图3是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，注册中心的结构示意图；

图4是本发明的较佳的实施例中，一种分布式服务端运行方法的总体流程示意图；

图5是本发明的较佳的实施例中，服务端之间进行同步通信的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种分布式服务端运行系统，该系统的具体结构如图1所示，包括：

注册中心A、至少一个客户端B以及多个服务端C，注册中心A分别与每个服务端C远程连接，任意两个服务端C之间相互远程连接，每个客户端B分别与每个服务端C远程连接，每个客户端B还分别与注册中心A远程连接，每个客户端B分别通过注册中心选择一个接入的服务端。在图1中，为了便于表达，仅示出两个服务端C以及一个客户端B。

则进一步地，如图2所示，每个服务端C包括：

第一注册单元C1，在服务端C被启动之后，向注册中心A发送关联于服务端的注册信息；

状态变化单元C2，连接第一注册单元C1，用于在服务端C停止服务时，通知注册单元C1向注册中心A发送改变关联于服务端C的注册信息的通知；

同步单元C3，用于在不同的服务端C之间同步数据。

上述注册中心A的结构如图3所示，包括：

第二注册单元A1，用于根据注册信息对相应的服务端C进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的服务端C的注册信息的注册列表；

注册变更单元A2，连接第二注册单元A1，用于根据服务端C发送的改变注册信息的通知对注册列表进行更新。

则上述客户端B根据经过更新的注册列表重新选择一个服务端C并尝试接入。

在一个具体实施例中，服务端C首先在其开启时向注册中心发送注册信息以进行注册。注册信息中可以包括该服务端C的具体信息例如服务端的编号、地址以及端口号等，服务端C在注册中心A注册成功后，在注册中心A中就留有该服务端C的相应信息，即在整个分布式服务端运行系统中就将该已经开启并能够提供服务的服务端C进行定位。

该实施例中，当服务端C产生服务变化时(例如服务端C因某些原因停止服务)，服务端C向注册中心A发送通知，以通知注册中心A改变已经注册的相应的注册信息。例如某个服务端C停止服务，则该服务端C向注册中心A发送相应的通知，以通知注册中心A将已经注册的注册信息删除。

该实施例中，上述注册中心A首先根据不同的服务端C发送的注册信息对其进行注册，并形成包括所有的已经注册成功的服务端的注册信息的注册列表。换言之，客户端B可以通过浏览该注册列表来获知哪些服务端可以提供服务。

该实施例中，当上述注册中心A接收到服务端C想要改变注册信息的通知时(例如服务端C停止服务)，注册中心A根据该通知更新注册列表，例如将停止服务的服务端C的相应注册信息从注册列表中删除。

该实施例中，当上述注册中心A接收到新的服务端C发送的注册信息时，同样对注册列表进行更新，以添加新的被注册的服务端C的相关注册信息。

该实施例中，若客户端B在接入某个服务端C的过程中，该服务端C停止服务了，则客户端B可以通过注册中心A中已经更新的注册列表选择其他能够提供服务的服务端C并尝试连接。

该实施例中，为了保证数据的一致性，可以采用各服务端C之间进行同步通信的方式来执行数据复制的操作，从而实现数据同步。具体地，各服务端C之间可以采用多线异步操作的方式执行上述数据复制操作，从而避免系统因数据复制操作的执行而进入等待或者死锁等状态，使得数据复制操作对当前系统运行的影响降到最小，并且这种操作对使用者是不可感知的，并不影响使用者的使用体验。

本发明的较佳的实施例中，上述注册中心可以包括：数据库(DataBase)服务器，或者消息队列(Message Query，MQ)服务器，或者应用程序协调服务器等。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述注册中心A还包括：

通知单元A3，连接注册变更单元A2，用于在注册变更单元A2对注册列表进行更新后分别通知每个客户端调取经过更新的注册列表。

具体地，本发明的较佳的实施例中，当注册变更单元A2通知注册中心A更新其中的注册列表后，注册中心A向每个客户端B发送一个通知，以通知客户端B该注册列表已经更新，客户端B可以重新通过该注册列表自行选择相应的服务端C并尝试接入以获得服务。

本发明的较佳的实施例中，如上文中所述，若在分布式服务端运行系统中存在有一个新的服务端C开始提供服务，则注册中心A同样会根据该服务端C的相关注册信息进行注册列表的更新。在这种情况，上述通知单元A3同样会通知每个客户端B调取经过更新的注册列表。

换言之，本发明的较佳的实施例中，只要注册中心A中保存的注册列表被更新，上述通知单元A3就向所有客户端发送通知，以提醒其调取经过更新的注册列表。

则本发明的较佳的实施例中，当其中一个服务端C崩溃时，客户端B不需要再等待新的服务端C形成，而可以主动通过保存在注册中心A中的经过更新的注册列表来重新选择一个符合自己需求的当前可用的服务端C。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图2所示，上述每个服务端C还包括：

版本保存单元C4，用于保存服务端C内的数据版本号；

版本变更单元C5，连接版本保存单元C4，用于在服务端C内的数据发生变更时更新服务端C的数据版本号并保存在版本保存单元C4中；

通信单元C6，用于在两个服务端C之间进行心跳通信，并接收对端的服务端C的数据版本号；

版本匹配单元C7，分别连接版本保存单元C4、通信单元C6和同步单元C3，用于进行数据版本号的匹配判断，并输出匹配结果；

则上述同步单元C3用于根据匹配结果，在接收到的数据版本号高于保存在版本保存单元中的数据版本号时，与对端的服务端之间执行数据复制操作，以完成数据同步。

具体地，本发明的较佳的实施例中，每个服务端C之间的地位是平等的，其中每一个服务端C都可以对外提供服务并且接收外部的数据修改和编辑。这就使得使用者可以通过客户端B在任何一个服务端C上做服务调用和数据变更，因此急需解决在服务端C之间进行数据同步的问题，以避免客户端B在不同的服务端C上获得的数据之间的差别。

基于上述问题，上述分布式服务端运行系统中，利用服务端C之间持续进行的心跳通信来进行服务端C之间的数据同步。所谓心跳通信，是指服务端C每隔一段时间向互联的对端服务端发送一个很小的数据包，通过对方回复情况判断互联的双方之间的通讯链路是否已经断开的方法。由于在分布式服务端运行系统中，任意两个服务端C之间均相连，因此每个服务端C都可以持续与其他所有服务端C进行心跳通信，以监测服务端C之间的通信链路是否正常。

本发明的较佳的实施例中，首先在服务端C内保存当前数据的数据版本号，并在服务端C内发生数据变化时生成新的数据版本号。该数据版本号的生成标准和格式在所有服务端C内均为通用，并且数据变化的次数越多，数据版本号越高。例如，所有服务端C初始的数据均一致，其数据版本号为v1。其中一个服务端C的数据变化了1次(例如被修改了一次)，则该服务端C的数据版本号为v2。以此类推。

则在服务端C之间进行心跳通信的过程中，服务端C接收并检查对端的服务端C的数据版本号：

若对端服务端C的数据版本号高于本机的数据版本号，则表示对端服务端C的数据变化新于本机(例如比本机的数据变化次数更多)。此时执行数据复制操作，即将对端服务端C的数据复制到本机，以实现服务端C之间的数据同步通信；

若对端服务端C的数据版本号不高于本机的数据版本号，则表示对端服务端C的数据变化旧于本机(例如比本机的数据变化次数更少)。此时相对于本机而言不执行数据复制操作。

本发明的较佳的实施例中，对所有服务端C均执行版本匹配→数据复制的操作，以保证整个分布式服务端运行系统的数据一致性。

本发明的较佳的实施例中，上述服务端C之间的心跳通信和数据复制的操作均采用TCP Socket(Transmission Control Protocol Socket，传输控制协议套接字)的方式进行。采用TCP Socket的方式的优势在于，TCP协议采用的是面向连接的三次握手连接方式，可以实现可靠对象的传输。

并且，在上述服务端C之间使用数据窗口机制协商传输队列的大小从而实现数据的队列传输。在上述服务端C的之间再通过序列化应答和必要时重发数据包的方式实现应用程序可靠的传输流和数据传输服务。

本发明的较佳的实施例中，如上文中所述，在多个服务端C之间执行的心跳通信和数据复制的操作都是多线程异步进行的。整个系统并不会因为上述操作进入等待或者死锁等状态，这使得上述操作对整个系统当前的运行影响降到最小，并且使得用户对上述操作的感知是不可见的。

本发明的较佳的实施例中，基于上文中的分布式服务端运行系统，现提供一种分布式服务端运行方法，该方法中同样包括如上文中的系统构成，包括注册中心、至少一个客户端以及多个服务端，注册中心分别与每个服务端远程连接，任意两个服务端之间相互远程连接，每个客户端分别与每个服务端远程连接，每个客户端还分别与注册中心远程连接，每个客户端分别通过注册中心选择一个接入的服务端。

该方法的步骤如图4所示，具体包括：

步骤S1，每个服务端在启动之后分别向注册中心发送关联于服务端的注册信息，以提供给注册中心分别识别并注册服务端；

步骤S2，注册中心根据注册信息对相应的服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的服务端的注册信息的注册列表；

步骤S3，服务端在停止服务时，通知注册单元向注册中心注册以改变关联于服务端的注册信息；

步骤S4，注册中心根据服务端发送的改变注册信息的通知对注册列表进行更新；

步骤S5，客户端根据经过更新的注册列表重新选择一个服务端并尝试接入。

本发明的较佳的实施例中，如上文中所述，上述注册中心为：

数据库服务器，或者

消息队列服务器，或者

应用程序协调服务器。

本发明的较佳的实施例中，执行步骤S4之后，注册中心分别通知每个客户端调取经过更新的注册列表。

本发明的较佳的实施例中，于每个服务端内保存服务端的数据版本号，并且在服务端内的数据发生变更时更新服务端内保存的数据版本号；

则上述服务端之间还进行同步通信，同步通信的方法如图5所示，包括：

步骤A1，服务端通过心跳通信接收到对端的服务端的数据版本号；

步骤A2，服务端将接收到的数据版本号和保存在服务端内的数据版本号进行匹配判断：

若接收到的数据版本号不高于保存在服务端内的数据版本号，则返回步骤A1；

步骤A3，服务端与对端的服务端之间执行数据复制操作，以完成数据的同步通信。

本发明的较佳的实施例中，服务端之间采用TCP套接字通信的方式进行心跳通信以及执行数据复制操作。

本发明的较佳的实施例中，服务端之间采用多线程异步处理的方式进行心跳通信以及执行数据复制操作。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分布式服务端运行系统，其特征在于，包括：注册中心、至少一个客户端以及多个服务端，所述注册中心分别与每个所述服务端远程连接，任意两个所述服务端之间相互远程连接，每个所述客户端分别与每个所述服务端远程连接，每个所述客户端还分别与所述注册中心远程连接，每个所述客户端分别通过所述注册中心选择一个接入的所述服务端；

每个所述服务端包括：

第一注册单元，在所述服务端被启动之后，向所述注册中心发送关联于所述服务端的注册信息；

状态变化单元，连接所述第一注册单元，用于在所述服务端停止服务时，通知所述第一注册单元向所述注册中心发送改变关联于所述服务端的所述注册信息的通知；

同步单元，用于在不同的所述服务端之间同步数据；

所述注册中心包括：

第二注册单元，用于根据所述注册信息对相应的所述服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的所述服务端的所述注册信息的注册列表；

注册变更单元，连接所述第二注册单元，用于根据所述服务端发送的改变所述注册信息的所述通知对所述注册列表进行更新；

所述客户端根据经过更新的所述注册列表重新选择一个所述服务端并尝试接入；

每个所述服务端还包括：

版本保存单元，用于保存所述服务端内的数据版本号；

版本变更单元，连接所述版本保存单元，用于在所述服务端内的数据发生变更时更新所述服务端的数据版本号并保存在所述版本保存单元中；

通信单元，用于在两个所述服务端之间进行心跳通信，并接收对端的所述服务端的所述数据版本号；

版本匹配单元，分别连接所述版本保存单元、所述通信单元和所述同步单元，用于进行所述数据版本号的匹配判断，并输出匹配结果；

所述同步单元用于根据所述匹配结果，在接收到的所述数据版本号高于保存在所述版本保存单元中的所述数据版本号时，与对端的所述服务端之间执行数据复制操作，以完成数据同步。

2.如权利要求1所述的分布式服务端运行系统，其特征在于，所述注册中心包括：

数据库服务器，或者

消息队列服务器，或者

应用程序协调服务器。

3.如权利要求1所述的分布式服务端运行系统，其特征在于，所述注册中心还包括：

通知单元，连接所述注册变更单元，用于在所述注册变更单元对所述注册列表进行更新后分别通知每个所述客户端调取经过更新的所述注册列表。

4.如权利要求1所述的分布式服务端运行系统，其特征在于，所述服务端之间采用TCP套接字通信的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

5.如权利要求1所述的分布式服务端运行系统，其特征在于，所述服务端之间采用多线程异步处理的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

6.一种分布式服务端运行方法，其特征在于，包括：注册中心、至少一个客户端以及多个服务端，所述注册中心分别与每个所述服务端远程连接，任意两个所述服务端之间相互远程连接，每个所述客户端分别与每个所述服务端远程连接，每个所述客户端还分别与所述注册中心远程连接，每个所述客户端分别通过所述注册中心选择一个接入的所述服务端，还包括：

步骤S1，每个所述服务端在启动之后分别向所述注册中心发送关联于所述服务端的注册信息；

步骤S2，所述注册中心根据所述注册信息对相应的所述服务端进行信息注册操作，以形成包括每个被注册的所述服务端的所述注册信息的注册列表；

步骤S3，所述服务端在停止服务时，通知一第一注册单元向所述注册中心发送改变关联于所述服务端的所述注册信息的通知；

步骤S4，所述注册中心根据所述服务端发送的改变所述注册信息的所述通知对所述注册列表进行更新；

步骤S5，所述客户端根据经过更新的所述注册列表重新选择一个所述服务端并尝试接入；

于每个所述服务端内保存所述服务端的数据版本号，并且在所述服务端内的数据发生变更时更新所述服务端内保存的数据版本号；

所述服务端之间还进行同步通信，所述同步通信的方法包括：

步骤A1，所述服务端通过心跳通信接收到对端的所述服务端的所述数据版本号；

步骤A2，所述服务端将接收到的所述数据版本号和保存在所述服务端内的所述数据版本号进行匹配判断：

若接收到的所述数据版本号不高于保存在所述服务端内的所述数据版本号，则返回所述步骤A1；

步骤A3，所述服务端与对端的所述服务端之间执行数据复制操作，以完成数据的同步通信。

7.如权利要求6所述的分布式服务端运行方法，其特征在于，所述注册中心包括：

数据库服务器，或者

消息队列服务器，或者

应用程序协调服务器。

8.如权利要求6所述的分布式服务端运行方法，其特征在于，执行所述步骤S4之后，所述注册中心分别通知每个所述客户端调取经过更新的所述注册列表。

9.如权利要求6所述的分布式服务端运行方法，其特征在于，所述服务端之间采用TCP套接字通信的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。

10.如权利要求9所述的分布式服务端运行方法，其特征在于，所述服务端之间采用多线程异步处理的方式进行所述心跳通信以及执行所述数据复制操作。