CN107800733A - 分布式系统中会话标识的生成方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请的目的是提供一种分布式系统中会话标识的生成方法及设备，通过根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；接着，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的系统运维风险。进一步地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
Description
技术领域
本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种分布式系统中会话标识的生成方法及设备。
背景技术
大规模云计算场景中，为了保障数据的分布式一致性，数量众多的计算节点往往依赖分布式一致性系统同步各自对某共享资源的访问，或者协调各计算节点之间的行为动作。在典型的类似Zookeeper的分布式一致性系统实现中，Quorum(分布式一致性系统服务器集合)Sever(服务器)的全局唯一标识(MyId)与会话标识(SessionId)的生成机制是耦合在一起的，且通过人为配置方式确保分布式系统中服务器的MyId值全局唯一性。这样的设计方式，一方面增加了系统运维的风险，使得一旦配置错误，那么存在两个Quorum Sever产生同样SessionId序列的风险，从而使得数据不一致的可能。
另一方面，如图1所示，在扩容、缩容场景下，Quorum内的MyId集合会发生变化，具体到每个Quorum Server的MyId也可能发生变化，如何在这个变化过程中确保每个QuorumServer产生互相不一样的SessionId序列，确保数据一致性，是至关重要的。现有技术中基于“人为配置”的分布式一致性系统，对系统在线扩容、缩容过程需要引入人为的配置修改同步的过程，操作流程复杂、且存在风险。
申请内容
本申请的一个目的是提供一种分布式系统中会话标识的生成方法及设备，解决现有技术中系统运维风险高及无法有效支持在线扩容、缩容等场景的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种分布式系统中会话标识的生成方法，该方法包括：
根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，上述方法中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。
进一步地，上述方法中，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；
根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，上述方法中，根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
进一步地，上述方法中，将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，还包括：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
进一步地，上述方法中，根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
进一步地，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，还包括：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
进一步地，上述方法中，根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识，包括：
将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；
将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。
根据本申请的另一方面，还提供了一种分布式系统中会话标识的生成设备，该设备包括：
选举标识生成装置，用于根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
会话标识生成装置，用于根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，上述设备中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置用于：
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；
根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置用于：
将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置还用于：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置用于：
根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置用于：
将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
进一步地，上述设备中，所述会话标识生成装置还用于：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
进一步地，上述设备中，所述选举标识生成装置用于：
将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；
将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。
根据本申请的又一方面，还提供了一种
一种基于计算的设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
与现有技术相比，本申请通过根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；接着，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的系统运维风险。进一步地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出现有技术中在扩容、缩容场景下，Quorum内的MyId集合发生变化的示意图；
图2示出本申请的一具体应用场景中根据服务器IP生成MyId的示意图；
图3示出本申请的一实施例中Quorum中依赖MyId选举Leader的示意图；
图4示出本申请的另一实施例中Client与Quorum Server之间建立会话的示意图；
图5示出本申请的一优选实施例中全局唯一会话标识的生成示意图；
图6示出根据本申请所述的分布式系统中全局唯一会话标识的生成方法支持Quorum扩容的示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
根据本申请的一个方面，提供了一种分布式系统中会话标识的生成方法，其中，所述方法包括：步骤S11和步骤S12，在步骤S11中，根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；在步骤S12中，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识，由于全局唯一选举标识是由全局唯一属性自动生成，而非人为配置，进行保证根据全局唯一选举标识生成的全局唯一会话标识也具有全局唯一性，避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的可能实际不符的系统运维风险。
具体地，在步骤S11中，根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；其中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。在此，在分布式系统中，服务器具有全局唯一属性，例如服务器的IP地址或主机名，利用服务器的IP地址或主机名自动生成服务器的全局唯一选举标识(MyId)，优选地，上述方法中，步骤S11包括：步骤S111，将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；步骤S112，将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。比如根据32位的服务器IPv4地址自动转换成一个二进制序列，然后根据此二进制序列继续转换成对应长整型数值，将这个长整型数值作为服务器的全局唯一选举标识，以便在分布式系统中进行选举出主服务器；在此，在选举机制中依赖各服务器的MyId的比较，故将服务器的IP地址最终转换成长整型数值以作为MyId能够更加直观且易于相互比较。本申请所述的方法还适用于基于128位的服务器IPv6地址部署的分布式一致性系统，可直接根据IPv6地址生成可比较的字符串，另外，还可利用主机名(Hostname)生成可比较的字符串。
图2示出本申请的一具体应用场景中根据服务器IP生成MyId的示意图；分布式一致性系统中Quorum选举Id的生成机制，根据Quorum Server机器IP生成对应MyId。需要说明的是，大规模云计算场景中，分布在数量众多的计算节点上的客户端(Client)进程通常需要依赖分布式一致性系统提供的互斥性来同步对某共享资源的访问，防止彼此干扰以保障数据分布式一致性；需要依赖分布式一致性系统提供的消息通知来获取某关联计算节点的改变事件，以协调互相的行为动作。在分布式一致性系统能够提供完整一致性服务之前，其后端Quorum Servers需要首先通过选举决定出唯一Leader，其余为Followers。为了确保Leader选举过程明确无疑义，每个Quorum Server必须被指定全局唯一的MyId用于Leader选举。在完成Leader选举之后，Quorum Servers即可以提供一致性相关服务。为了使用分布式一致性服务，Client进程需要与Quorum Servers之间注册一个Session会话，并且通过与Quorum Servers之间定期心跳来更新Session有效期。依赖一个处于有效期的Session，Client进程即可以执行分布式一致性系统相关的数据读、写以及文件订阅等操作。为了区分不同Client对应的Session会话，保护每个Client各自权限，Client与Quorum Server之间建立的每个Session必须被分配全局唯一的SessionId。
其中，上述Quorum为分布式一致性系统Servers集合，每个Quorum Server均维护着分布式一致性系统的内存数据库，以及持久化存储的事务日志与快照数据；所述Leader为Quorum中超过一半的Servers选举出来的主Server，负责写等改变一致性系统状态的事务操作的方案(Proposal)，以及应其请求同步数据给其它Servers；所述Follower为Quorum中从Server，直接响应用户的读写非事务操作请求，将用户的写等事务操作转发给Leader处理，接收来自Leader的Proposal，相应更新本地事务日志与快照，以及修改内存数据库状态；所述MyId用来标记Quorum Server的Id信息，用作Quorum内Leader选举；所述Session为分布式一致性系统中Client在Quorum Server注册的会话，依赖Client与Server维持定期心跳以持续更新其有效期。
在本申请的一具体实施例中，每个Quorum Server在启动之初，会根据自身的32位IP地址，按照每8位为单位，转换成一个32位的二进制序列，然后根据转换后的二进制序列，继续转换成对应长整型数值，这个数值作为该Quorum Server的MyId，即选举Id值。通过本申请实施例所述的方法，去除了Quorum内各Server MyId的人为配置，一方面根据服务器IP地址直接自动生成减少了运维风险，另一方面也确保生成的MyId全局唯一，保证了数据一致性。
如图2所示展示了转换过程，例如，在一具体场景中，某一Quorum Server机器IP地址为192.168.1.1，首先转换成32位二进制序列为11000000 10101000 0000000100000001，接着，将此二进制序列转换成长整型数值3232235777，并将此值作为该QuorumServer的MyId值。剩余Quorum Servers也分别根据各自机器IP地址(192.168.1.2,192.168.1.3)对应生成自身的MyId值(3232235778，3232235779)。因此，Quorum Server的机器IP地址的唯一性确保了对应的MyId的全局唯一性。通过本申请的具体场景中所述的方法，分布式一致性系统后端的每个Quorum Server都能生成一个全局唯一的MyId，作为该Quorum Server在Quorum内部的标识。如图3所示，通过本申请所述的方法生成的MyId为3232235777，3232235778，3232235779的Quorum Server，根据各自全局唯一的MyId发起Leader选举，选举出唯一Leader，剩余为Followers。
优选地，上述方法中，步骤S12包括：步骤S121，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；步骤S122，根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
在完成Leader选举后，Quorum Servers即可以提供分布式一致性服务。为了使用分布式一致性服务，如图4所示，Client进程需要在Quorum Server注册一个Session会话，通过Client与Quorum Server之间定期心跳来更新Session有效期。依赖一个处于有效期的Session，Client进程即可执行分布式一致性系统相关的数据读、写以及订阅等操作。在一个Quorum中，无论是Leader或者Followers，均可以为与其连接的Clients分配Session。为了区分不同Client对应的Session会话，保证每个Client各自权限，Client与QuorumServer之间建立的Session必须被分配全局唯一的SessionId。在本申请所述的方法中，通过Server机器的IP地址自动生成MyId，根据MyId生成排列序号，根据排列序号生成SessionId，其中所述排列序号可为长整型数值，也可以为可比较的字符串。
优选地，上述方法中，步骤S122包括：将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。在本申请的一优选实施例中，为了确保分布式系统中每个服务器分配的SessionId序列是全局唯一的，SessionId的前N位(N为正整数，例如前8位)用MyId值填充或利用MyId生成的排列序号进行填充。优选地，步骤S122之后，还包括：将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。接上述优选实施例，为了确保分布式系统中每个服务器分配的SessionId序列是全局唯一的，SessionId的前N位(N为正整数)，比如N为8时，前8位用MyId值填充或利用MyId生成的排列序号进行填充之后，SessionId的中间M位(M为正整数)，比如M为40时，中间40位从分布式一致性系统中服务器启动时对应时间戳中截取，SessionId的最后P位(P为正整数)，比如P为16时，最后的16位是从0开始按序递增的值。在本申请的一具体场景中，如Quorum Server中，引入Server机器IP地址来生成Quorum Server的MyId，根据MyId生成排列序号作为前8位来产生SessionId可以确保不同Quorum Server产生的SessionId序列不一样。优选地，上述方法中，步骤S122包括：根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。在一实施例中，根据分布式系统中服务器的当前总数，例如，Quorum Server所在的Quorum的规模以及MyId在Quorum中排列序号生成SessionId。更优选地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。如图5所示，每个Quorum产生自己的SessionId序列，其中，SessionId的前8位根据Quorum Server所在的Quorum的规模以及MyId在Quorum中排列序号共同决定，具体计算公式为10*x+y，其中，数字10表示分布式系统中预设的服务器的总数上限值，是为了区分出不同规模Quorum下QuorumServers产生的SessionId序列，即为了完整支持分布式一致性系统的扩容、缩容。分布式一致性系统的后端Quorum规模为奇数个，并且不会超过10，因此选择10是合理的；在计算公式中，x表示为Quorum规模，y为Quorum Server产生的MyId在Quorum中的排序，在一具体场景实施例中，IP为192.168.1.1的Quorum Server产生的SessionId的前八位为10*3+1＝31，而IP为192.168.1.2，192.168.1.3的Quorum Server产生的SessionId的前八位分别为32，33，由于所述服务器的全局唯一会话标识根据当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号生成，不同的当前总数情况下，即使排列序号相同，分别生成的全局唯一会话标识也会不同，会话标识的全局唯一属性得到可靠地保障，从而确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
优选地，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，还包括：将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。继续参考图5，前8位通过10*x+y确定，中间40位从Quorum Server启动对应时间戳(Timestamp)中截取，最后16位(SeqNum)是从0开始按序递增的值。本申请所述的分布式系统中会话标识的生成方法引入Quorum Server所在的Quorum规模以及MyId在Quorum中排列序号共同决定SessionId的生成，能够完全支持一致性系统的在线扩容、缩容等场景。如图6所示，以扩容Quorum为例，原来Quorum规模为3，因为三个Quorum Servers生成SessionId序列的前八位分别为31，32，33。在新增加一台IP为192.168.0.1的Quorum Server之后，根据规则计算出来该Server的SessionId序列的前八位是41，并不会有原Quorum Servers产生冲突。
本申请通过根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；接着，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的系统运维风险。进一步地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
根据本申请的另一个方面，提供了一种分布式系统中会话标识的生成设备，其中，所述设备包括：选举标识生成装置11和会话标识生成装置12；选举标识生成装置11用于根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；会话标识生成装置12用于根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识，由于全局唯一选举标识是由全局唯一属性自动生成，而非人为配置，进行保证根据全局唯一选举标识生成的全局唯一会话标识也具有全局唯一性，避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的可能实际不符的系统运维风险。
具体地，选举标识生成装置11用于，根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；其中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。在此，在分布式系统中，服务器具有全局唯一属性，例如服务器的IP地址或主机名，利用服务器的IP地址或主机名自动生成服务器的全局唯一选举标识(MyId)，优选地，上述设备中，选举标识生成装置11用于：将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。比如根据32位的服务器IPv4地址自动转换成一个二进制序列，然后根据此二进制序列继续转换成对应长整型数值，将这个长整型数值作为服务器的全局唯一选举标识，以便在分布式系统中进行选举出主服务器；在此，在选举机制中依赖各服务器的MyId的比较，故将服务器的IP地址最终转换成长整型数值以作为MyId能够更加直观且易于相互比较。本申请所述的设备还适用于基于128位的服务器IPv6地址部署的分布式一致性系统，可直接根据IPv6地址生成可比较的字符串，另外，还可利用主机名(Hostname)生成可比较的字符串。
图2示出本申请的一具体应用场景中根据服务器IP生成MyId的示意图；分布式一致性系统中Quorum选举Id的生成机制，根据Quorum Server机器IP生成对应MyId。需要说明的是，大规模云计算场景中，分布在数量众多的计算节点上的客户端(Client)进程通常需要依赖分布式一致性系统提供的互斥性来同步对某共享资源的访问，防止彼此干扰以保障数据分布式一致性；需要依赖分布式一致性系统提供的消息通知来获取某关联计算节点的改变事件，以协调互相的行为动作。在分布式一致性系统能够提供完整一致性服务之前，其后端Quorum Servers需要首先通过选举决定出唯一Leader，其余为Followers。为了确保Leader选举过程明确无疑义，每个Quorum Server必须被指定全局唯一的MyId用于Leader选举。在完成Leader选举之后，Quorum Servers即可以提供一致性相关服务。为了使用分布式一致性服务，Client进程需要与Quorum Servers之间注册一个Session会话，并且通过与Quorum Servers之间定期心跳来更新Session有效期。依赖一个处于有效期的Session，Client进程即可以执行分布式一致性系统相关的数据读、写以及文件订阅等操作。为了区分不同Client对应的Session会话，保护每个Client各自权限，Client与Quorum Server之间建立的每个Session必须被分配全局唯一的SessionId。
其中，上述Quorum为分布式一致性系统Servers集合，每个Quorum Server均维护着分布式一致性系统的内存数据库，以及持久化存储的事务日志与快照数据；所述Leader为Quorum中超过一半的Servers选举出来的主Server，负责写等改变一致性系统状态的事务操作的方案(Proposal)，以及应其请求同步数据给其它Servers；所述Follower为Quorum中从Server，直接响应用户的读写非事务操作请求，将用户的写等事务操作转发给Leader处理，接收来自Leader的Proposal，相应更新本地事务日志与快照，以及修改内存数据库状态；所述MyId用来标记Quorum Server的Id信息，用作Quorum内Leader选举；所述Session为分布式一致性系统中Client在Quorum Server注册的会话，依赖Client与Server维持定期心跳以持续更新其有效期。
在本申请的一具体实施例中，每个Quorum Server在启动之初，会根据自身的32位IP地址，按照每8位为单位，转换成一个32位的二进制序列，然后根据转换后的二进制序列，继续转换成对应长整型数值，这个数值作为该Quorum Server的MyId，即选举Id值。通过本申请实施例所述设备中选举标识生成的方法，去除了Quorum内各Server MyId的人为配置，一方面根据服务器IP地址直接自动生成减少了运维风险，另一方面也确保生成的MyId全局唯一，保证了数据一致性。
如图2所示展示了转换过程，例如，在一具体场景中，某一Quorum Server机器IP地址为192.168.1.1，首先转换成32位二进制序列为11000000 10101000 0000000100000001，接着，将此二进制序列转换成长整型数值3232235777，并将此值作为该QuorumServer的MyId值。剩余Quorum Servers也分别根据各自机器IP地址(192.168.1.2,192.168.1.3)对应生成自身的MyId值(3232235778，3232235779)。因此，Quorum Server的机器IP地址的唯一性确保了对应的MyId的全局唯一性。通过本申请的具体场景中用于选举标识的生成的设备，分布式一致性系统后端的每个Quorum Server都能生成一个全局唯一的MyId，作为该Quorum Server在Quorum内部的标识。如图3所示，通过本申请用于选举标识生成的设备，所生成的MyId为3232235777，3232235778，3232235779的Quorum Server，根据各自全局唯一的MyId发起Leader选举，选举出唯一Leader，剩余为Followers。
优选地，上述设备中，会话标识生成装置12用于：根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
在完成Leader选举后，Quorum Servers即可以提供分布式一致性服务。为了使用分布式一致性服务，如图4所示，Client进程需要在Quorum Server注册一个Session会话，通过Client与Quorum Server之间定期心跳来更新Session有效期。依赖一个处于有效期的Session，Client进程即可执行分布式一致性系统相关的数据读、写以及订阅等操作。在一个Quorum中，无论是Leader或者Followers，均可以为与其连接的Clients分配Session。为了区分不同Client对应的Session会话，保证每个Client各自权限，Client与QuorumServer之间建立的Session必须被分配全局唯一的SessionId。本申请所述的设备中的方法，通过Server机器的IP地址自动生成MyId，根据MyId生成排列序号，根据排列序号生成SessionId，其中所述排列序号可为长整型数值，也可以为可比较的字符串。
优选地，上述设备中，会话标识生成装置12，用于将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。在本申请的一优选实施例中，为了确保分布式系统中每个服务器分配的SessionId序列是全局唯一的，SessionId的前N位(N为正整数，例如前8位)用MyId值填充或利用MyId生成的排列序号进行填充。优选地，会话标识生成装置12还用于：将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。接上述优选实施例，为了确保分布式系统中每个服务器分配的SessionId序列是全局唯一的，SessionId的前N位(N为正整数)，比如N为8时，前8位用MyId值填充或利用MyId生成的排列序号进行填充之后，SessionId的中间M位(M为正整数)，比如M为40时，中间40位从分布式一致性系统中服务器启动时对应时间戳中截取，SessionId的最后P位(P为正整数)，比如P为16时，最后的16位是从0开始按序递增的值。在本申请的一具体场景中，如Quorum Server中，引入Server机器IP地址来生成Quorum Server的MyId，根据MyId生成排列序号作为前8位来产生SessionId可以确保不同Quorum Server产生的SessionId序列不一样。
优选地，上述设备中，会话标识生成装置12用于：根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。在一实施例中，根据分布式系统中服务器的当前总数，例如，Quorum Server所在的Quorum的规模以及MyId在Quorum中排列序号生成SessionId。更优选地，会话标识生成装置12用于：将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。如图5所示，每个Quorum产生自己的SessionId序列，其中，SessionId的前8位根据Quorum Server所在的Quorum的规模以及MyId在Quorum中排列序号共同决定，具体计算公式为10*x+y，其中，数字10表示分布式系统中预设的服务器的总数上限值，是为了区分出不同规模Quorum下Quorum Servers产生的SessionId序列，即为了完整支持分布式一致性系统的扩容、缩容。分布式一致性系统的后端Quorum规模为奇数个，并且不会超过10，因此选择10是合理的；在计算公式中，x表示为Quorum规模，y为QuorumServer产生的MyId在Quorum中的排序，在一具体场景实施例中，IP为192.168.1.1的QuorumServer产生的SessionId的前八位为10*3+1＝31，而IP为192.168.1.2，192.168.1.3的Quorum Server产生的SessionId的前八位分别为32，33，由于所述服务器的全局唯一会话标识根据当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号生成，不同的当前总数情况下，即使排列序号相同，分别生成的全局唯一会话标识也会不同，会话标识的全局唯一属性得到可靠地保障，从而确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
优选地，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，会话标识生成装置12还用于：将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。继续参考图5，前8位通过10*x+y确定，中间40位从Quorum Server启动对应时间戳(Timestamp)中截取，最后16位(SeqNum)是从0开始按序递增的值。本申请所述的分布式系统中会话标识的生成设备中的方法引入Quorum Server所在的Quorum规模以及MyId在Quorum中的排序共同决定SessionId的生成，能够完全支持一致性系统的在线扩容、缩容等场景。如图6所示，以扩容Quorum为例，原来Quorum规模为3，因为三个Quorum Servers生成SessionId序列的前八位分别为31，32，33。在新增加一台IP为192.168.0.1的QuorumServer之后，根据规则计算出来该Server的SessionId序列的前八位是41，并不会有原Quorum Servers产生冲突。
本申请通过根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；接着，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。避免了通过人为配置确保全局唯一性所带来的系统运维风险。进一步地，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，确保了数据分布式一致性，也使得该分布式一致性系统完全支持在线扩容、缩容等场景。
本申请还提供了一种基于计算的设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (19)
1.一种分布式系统中会话标识的生成方法，其中，所述方法包括：
根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；
根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，还包括：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识，包括：
将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位之后，还包括：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识，包括：
将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；
将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。
10.一种分布式系统中会话标识的生成设备，其中，所述设备包括：
选举标识生成装置，用于根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
会话标识生成装置，用于根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述服务器的全局唯一属性包括服务器的IP地址或主机名。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述会话标识生成装置用于：
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器在分布式系统中的排列序号；
根据所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述会话标识生成装置用于：
将所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述会话标识生成装置还用于：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述会话标识生成装置用于：
根据所述分布式系统中服务器的当前总数和所述服务器在分布式系统中的排列序号，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述会话标识生成装置用于：
将分布式系统中预设的服务器的总数上限值乘以分布式系统中服务器的当前总数得到乘积，将所述乘积加上所述服务器在分布式系统中的排列序号，作为所述全局唯一会话标识的前N位，其中，N为正整数。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述会话标识生成装置还用于：
将生成所述全局唯一会话标识时的时间戳，作为所述全局唯一会话标识的中间M位，其中，M为正整数；
将生成所述全局唯一会话标识时的当前按序递增值，作为所述全局唯一会话标识的最后P位，其中，P为正整数。
18.根据权利要求10所述的设备，其中，选举标识生成装置用于：
将所述服务器的全局唯一属性转换成二进制序列；
将转换成的所述二进制序列转换成长整型数值，将所述长整型数值作为所述服务器的全局唯一选举标识。
19.一种基于计算的设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
根据分布式系统中服务器的全局唯一属性，生成所述服务器的全局唯一选举标识；
根据所述服务器的全局唯一选举标识，生成所述服务器的全局唯一会话标识。
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