CN106126652A - 用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法及系统，涉及互联网后端分布式数据库的故障切换领域。该方法包括以下步骤：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库、且当前主数据库的数据库实例端口工作异常时，将当前主数据库确定为故障数据库；若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，则在故障数据库切换前进行日志信息备份操作；若故障服务器发生宕机，则直接进行故障数据库切换。本发明当分布式数据库集群中的数据库发生故障时，能够快速进行故障数据库的切换、同时最大化保证数据不丢失。与此同时，本发明排查故障数据库的精准度较高，工作时负载较小。
Description
技术领域
本发明涉及互联网后端分布式数据库的故障切换领域，具体涉及一种用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法及系统。
背景技术
随着互联网业务规模的扩展，使用互联网业务的用户大量增长，进而使得互联网的网络数据急剧增大。在此基础上，传统的依靠单台服务器搭载数据库的架构已经无法大量网络数据业务提供完整的服务，为了保证大量网络数据业务的服务质量，必须对数据库进行扩展。
目前在互联网领域中常见的对数据库进行扩展的方式为：对数据进行水平拆分，进而使得依赖于分片路由的MySQL(关系型数据库)集群方式日益被越来越多的互联网公司所使用。
但是，使用MySQL集群方式会存在以下缺陷：若单台MySQL在使用的过程出现故障，则会对整个集群产生非常大的不良影响，此时若进行数据库切换，则会造成部分数据丢失。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：当分布式数据库集群中的数据库发生故障时，快速进行故障数据库的切换、同时最大化保证数据不丢失。本发明排查故障数据库的精准度较高，工作时负载较小。
为了达到以上目的，本发明提供的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，包括以下步骤：
S1：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，转到S2；
S2：判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，重新执行S1，否则将当前主数据库确定为故障数据库，转到S3；
S3：定义故障数据库的服务器为故障服务器，故障数据库的数据库实例为故障数据库实例：若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，转到S4；若故障服务器发生宕机，转到S5；
S4：将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，转到S5；
S5：将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库，结束。
本发明提供的实现上述方法的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，该系统包括监控节点模块和管理节点模块，管理节点模块包括数据库实例判断子模块、宕机状态确定子模块、日志信息覆盖子模块和数据库更新子模块；
监控节点模块用于：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，将发生伪故障的主数据库的节点信息发送至数据库实例判断子模块；
数据库实例判断子模块用于：收到发生伪故障的主数据库的节点信息后，判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，通知监控节点模块继续监控数据库集群中所有的主数据；否则将当前主数据库确定为故障数据库，向宕机状态确定子模块发送宕机状态确定信号；
宕机状态确定子模块用于：收到宕机状态确定信号后，确定故障服务器和故障数据库实例的宕机状态：若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，向日志信息覆盖子模块发送日志信息覆盖信号；若故障服务器发生宕机，向数据库更新子模块发送数据库更新信号；
日志信息覆盖子模块用于：收到日志信息覆盖信号后，将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，向数据库更新子模块发送数据库更新信号；
数据库更新子模块用于：收到数据库更新信号后，将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明当主数据库出现故障时，能够快速定位故障数据库；与现有技术中造成部分数据丢失的数据库切换方式相比，本发明在切换故障数据库之前，会确定故障数据库中的数据是否能够进行数据备份(将数据覆盖至从数据库)，进而在快速切换故障数据库的同时，最大化保证数据不会丢失。
与此同时，本发明当监测到数据库出现故障时，将当前主数据库初步定义为“伪故障”数据库，待确定“伪故障”数据库的数据库实例端口工作异常时，才将“伪故障”数据库最终确定为故障数据库。因此，本发明能够排除因为网络异常等其他原因而被监控到发生故障，实际上工作正常的主数据库，进而提高故障数据库排查的精准度。
(2)本发明的系统工作时，监控节点模块提供监控功能(监控是否出现“伪故障”数据库)，管理节点模块提供管理功能(对“伪故障”数据库进行二次检测、以及对检测出的故障数据库进行切换)。因此，本发明将监控功能与管理功能隔离，进而能够降低单个监控节点模块和管理节点模块的负载，保证监控节点模块和管理节点模块的正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例中用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统的结构框图；
图2为本发明实施例中用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例中的分布式数据库集群包括至少1台承载有主数据库(实际应用中主数据库的数量根据数据业务量而增加)的服务器，每个主数据库分别对应1条分片路由；每台承载有主数据库的服务器对应一台承载有从数据库(从数据库用于备份主数据库的日志信息)的服务器。每台服务器均设置有物理IP，承载有主数据库的服务器的物理IP与分片路由的虚拟IP关联。
在此基础上，参见图2所示，本发明实施例中的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，包括以下步骤：
S1：定时对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，转到S2。
S1中发生伪故障的主数据库的监控流程为：当监控的主数据库的心跳检测和渗透测试发生异常时，确定当前主数据库发生伪故障。
S2：判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，重新执行S1，否则证明当前主数据库确实发生故障，将当前主数据库确定为故障数据库，转到S3。
S2的目的在于：确认真正发生故障的主数据库，排除因为网络异常等其他原因而被监控到发生故障，实际上工作正常的主数据库(即未发生故障的主数据库)，提高故障数据库确认的精准度。
S3：定义故障数据库的服务器为故障服务器，故障数据库的数据库实例为故障数据库实例，确定故障服务器和故障数据库实例是否宕机(故障数据库实例的宕机状态根据故障数据库的状态信息确定)：
若故障服务器和故障数据库实例均未发生宕机，则证明故障服务器和故障数据库均可用，重新执行S1；
若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，则证明故障数据库不可用、但数据能够备份，转到S4；
若故障服务器发生宕机，则证明故障服务器不可用，此时无论故障数据库实例是否发生宕机，均无法备份数据，转到S5。
S4：将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，转到S5。
S5：将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库，数据库接收访问，完成故障切换，结束。
S5的具体流程为：将故障数据库对应的从数据库的权限表，与故障数据库的权限表同步，以保证应用用户拥有足够的连接权限；将故障数据库对应的从数据库的物理IP；与分片路由的虚拟IP关联，以实现后端数据库的入口切换。
在执行S4和S5的过程中，若发现与故障数据库对应的从数据库的数据库实例、或者承载从数据库的服务器发生宕机(从数据库实例的宕机状态根据从数据库的状态信息确定)，则证明无法完成故障数据库的切换，此时直接结束。
S5之后还可以包括以下步骤：为更新的主数据库配置新的从数据库和对应的服务器，以便更新的主数据库发生故障时，可以继续进行故障数据库切换。
参见图1所示，本发明实施中的实现上方法的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，包括监控节点模块和管理节点模块，管理节点模块包括数据库实例判断子模块、宕机状态确定子模块、日志信息覆盖子模块和数据库更新子模块。
监控节点模块用于：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，将发生伪故障的主数据库的节点信息发送至数据库实例判断子模块。
数据库实例判断子模块用于：收到发生伪故障的主数据库的节点信息后，判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，通知监控节点模块继续监控数据库集群中所有的主数据；否则将当前主数据库确定为故障数据库，向宕机状态确定子模块发送宕机状态确定信号。
宕机状态确定子模块用于：收到宕机状态确定信号后，确定故障服务器和故障数据库实例的宕机状态：
若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，向日志信息覆盖子模块发送日志信息覆盖信号；
若故障服务器发生宕机，向数据库更新子模块发送数据库更新信号；
若故障服务器和故障数据库实例均未发生宕机，通知监控节点模块继续监控数据库集群中所有的主数据。
日志信息覆盖子模块用于：收到日志信息覆盖信号后，将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，向数据库更新子模块发送数据库更新信号。
日志信息覆盖子模块和数据库更新子模块在工作时，若发现与故障数据库对应的从数据库的数据库实例、或者承载从数据库的服务器发生宕机，则直接终止工作。
数据库更新子模块用于：收到数据库更新信号后，将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库；为更新的主数据库配置新的从数据库和对应的服务器。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，该方法中的分布式数据库集群包括至少1台承载有主数据库的服务器，每台承载有主数据库的服务器对应1台承载有从数据库的服务器；
其特征在于：所述用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，包括以下步骤：
S1：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，转到S2；
S2：判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，重新执行S1，否则将当前主数据库确定为故障数据库，转到S3；
S3：定义故障数据库的服务器为故障服务器，故障数据库的数据库实例为故障数据库实例：若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，转到S4；若故障服务器发生宕机，转到S5；
S4：将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，转到S5；
S5：将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库，结束。
2.如权利要求1所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，其特征在于：S5之后还包括以下步骤：为更新的主数据库配置新的从数据库和对应的服务器。
3.如权利要求1所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，其特征在于：在执行S4和S5的过程中，若发现与故障数据库对应的从数据库的数据库实例、或者承载从数据库的服务器发生宕机，则直接结束。
4.如权利要求1所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，其特征在于：S1中所述发生伪故障的主数据库的监控流程为：当监控的主数据库的心跳检测和渗透测试发生异常时，确定当前主数据库发生伪故障。
5.如权利要求1至4任一项所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，其特征在于：S3还包括以下步骤：当故障服务器和故障数据库实例均未发生宕机时，重新执行S1。
6.如权利要求1至4任一项所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换方法，其特征在于：所述分布式数据库集群中的每个主数据库分别对应1条分片路由，分布式数据库集群中的每台服务器均设置有物理IP，承载有主数据库的服务器的物理IP与分片路由的虚拟IP关联；
在此基础上，S5具体包括以下步骤：将故障数据库对应的从数据库的权限表，与故障数据库的权限表同步；将故障数据库对应的从数据库的物理IP，与分片路由的虚拟IP关联。
7.一种实现权利要求1至6任一项所述方法的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，其特征在于：该系统包括监控节点模块和管理节点模块，管理节点模块包括数据库实例判断子模块、宕机状态确定子模块、日志信息覆盖子模块和数据库更新子模块；
监控节点模块用于：对数据库集群中所有的主数据库进行监控，当监控到发生伪故障的主数据库时，将发生伪故障的主数据库的节点信息发送至数据库实例判断子模块；
数据库实例判断子模块用于：收到发生伪故障的主数据库的节点信息后，判断当前主数据库的数据库实例端口是否工作正常，若是，通知监控节点模块继续监控数据库集群中所有的主数据；否则将当前主数据库确定为故障数据库，向宕机状态确定子模块发送宕机状态确定信号；
宕机状态确定子模块用于：收到宕机状态确定信号后，确定故障服务器和故障数据库实例的宕机状态：若故障服务器未发生宕机、且故障数据库实例发生宕机，向日志信息覆盖子模块发送日志信息覆盖信号；若故障服务器发生宕机，向数据库更新子模块发送数据库更新信号；
日志信息覆盖子模块用于：收到日志信息覆盖信号后，将故障数据库的日志信息，覆盖至故障数据库对应的从数据库，向数据库更新子模块发送数据库更新信号；
数据库更新子模块用于：收到数据库更新信号后，将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库。
8.如权利要求7所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，其特征在于：所述数据库更新子模块将故障数据库对应的从数据库更新为主数据库后，为更新的主数据库配置新的从数据库和对应的服务器。
9.如权利要求7所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，其特征在于：所述日志信息覆盖子模块和数据库更新子模块在工作时，若发现与故障数据库对应的从数据库的数据库实例、或者承载从数据库的服务器发生宕机，则直接终止工作。
10.如权利要求7所述的用于分布式数据库集群的故障数据库切换系统，其特征在于：所述宕机状态确定子模块确定故障服务器和故障数据库实例的宕机状态时，若故障服务器和故障数据库实例均未发生宕机，则通知监控节点模块继续监控数据库集群中所有的主数据。
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