CN108197149B - 数据库云的实现方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据库云的实现方法和系统，在一台物理机中以一个IP地址实现支持3种以上类型共100个以上的4节点数据库，通过端口切分、文件复用、批量补丁等技术手段，实现了在一台物理机中的一个或多个操作系统下的不同数据库之间的内部相互访问，这种相互访问不需要网卡的支持，并且随着数据库数量的规模扩大，内部访问需求将得到很好的满足，优势更为明显。

Description

数据库云的实现方法和系统
技术领域
本发明涉及数据库云领域，具体地，涉及数据库云的实现方法和系统。
背景技术
传统的数据库云技术中，不同的数据库需要分布在不同的物理服务器上，并且面向租户的访问端口互不一致，导致每一个数据库都需要配套安装一个操作系统，资源浪费严重。
虽然可以采用物理服务器虚拟化技术，使得一台物理机上安装多个虚拟机，由每个虚拟机来支持不同的数据库，但是这给维护带来了极大的不便。例如，在1台物理机上创建10台虚拟机来运行10个数据库，则实际上需要维护11台设备，反而维护更加复杂，还不如10台物理机支持10个数据库，并且10个数据库就有10个IP访问地址，访问十分复杂。
但是，若将大量的数据库安装在一个物理机的一个操作系统中，则将导致诸多问题，其中，所述大量的数据库是指数据库的类型大于等于3种且数据库的数量大于等于100个。最为严重的问题是，大量的数据库将争用资源，包括硬盘、内存等资源，并且端口发生冲突，IP地址难以协调，补丁升级困难耗时较长。
例如专利文献CN103002052B提出一种云数据库中的资源定位方法和装置，其中所述方法包括以下步骤：用户使用用户唯一的用户名进行初始登录；用户向云数据库发送访问用户的多个数据库中一个数据库的请求，其中请求中的参数包括与一个数据库对应的主机地址、与一个数据库对应的端口、用户在云数据库中的一对公钥和密钥，其中每个用户具有与用户名唯一对应的一对或多对公钥和密钥；将一对公钥和密钥与用户名相关联以确定用户的多个数据库；以及根据主机名以及端口确定一个数据库。该专利文献已经想到要减少端口数量，以方便用户访问，但是其不同的数据库之间仍然是每一个数据库对于租户来讲都具有不同的对应的端口，而且都具有不同的主机地址，访问仍然十分不便。
专利文献CN103473328A认识到，企业对数据库需求多样，尤其对于不同配置、不同容量、不同功能的完全资源隔离数据库产品的需求日益强烈，目前部署单一配置数据库产品难以应付企业的多样化需求。市场上存在的数据库产品基本是部署在物理服务器内的，这就导致迁移、备份和应对多种不同业务需求比较困难；若在云计算环境下的虚机上直接部署数据库，形成的单纯的数据库系统的IO性能满足不了需求，并且数据资源的安全性能也比较差。为此，该专利文献在云计算环境中两台宿主机的虚机上分别部署的MYSQL数据库以及在宿主机外设置的高性能存储设备，所述两MYSQL数据库均通过BONDING技术建立的网络通信接口与高性能存储设备相连，所述MYSQL数据库接收用户的数据库请求后将用户数据存储于宿主机外设置的高性能存储设备，所述MYSQL数据库进行心跳检测并且两MYSQL数据库实时同步。但是该专利文献仍旧是将不同数据库分布在不同的物理宿主机上，导致访问复杂。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种数据库云的实现方法和系统。
根据本发明提供的一种数据库云的实现方法，包括：
数据库分布管理步骤：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；
端口切分步骤：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，所述不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；
文件复用步骤：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，所述能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。
优选地，在所述端口切分步骤中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
优选地，包括：
内部访问步骤：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。
优选地，同一种类型的数据库组中的每个一个数据库的第n个节点，分布在第n个操作系统下，操作系统共有N个，N、n均为大于等于2或者大于等于4的正整数；这N个操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址，N个操作系统均安装在同一台物理机中。
优选地，包括：
补丁管理步骤：向所述相同的一个IP地址提供补丁包，所述N个操作系统轮流打补丁；
所述打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
其中，对于被打补丁的操作系统，是用被打补丁的操作系统作一份快照或克隆的系统环境打补丁测试验证以独立于被打补丁的操作系统，即打补丁测试验证的时候对被打补丁的操作系统环境没有任何影响。
根据本发明提供的一种数据库云的实现系统，包括：
数据库分布管理模块：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；
端口切分模块：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，所述不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；
文件复用模块：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，所述能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。
优选地，在所述端口切分模块中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
优选地，包括：
内部访问模块：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。
优选地，同一种类型的数据库组中的每个一个数据库的第n个节点，分布在第n个操作系统下，操作系统共有N个，N、n均为大于等于2或者大于等于4的正整数；这N个操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址，N个操作系统均安装在同一台物理机中。
优选地，包括：
补丁管理模块：向所述相同的一个IP地址提供补丁包，所述N个操作系统轮流打补丁；
所述打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
其中，对于被打补丁的操作系统，是用被打补丁的操作系统作一份快照或克隆的系统环境打补丁测试验证以独立于被打补丁的操作系统，即打补丁测试验证的时候对被打补丁的操作系统环境没有任何影响。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的数据库云的实现方法和系统，在一台物理机中以一个IP地址实现支持3种以上类型共100个以上的4节点数据库，通过端口切分、文件复用、批量补丁等技术手段，实现了在一台物理机中的一个或多个操作系统下的不同数据库之间的内部相互访问，这种相互访问不需要网卡的支持，并且随着数据库数量的规模扩大，内部访问需求将得到很好的满足，优势更为明显。尤其是所述操作系统是指Operating System，简称OS，而不是虚拟机，也不是简称为云OS的云操作系统。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种数据库云的实现方法，包括：
数据库分布管理步骤：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；具体地，不同类型的数据库组是指不同数据库组中数据库之间的类型不一样，例如2种类型的数据库组中的数据库分别是ORCLE、DB2。
端口切分步骤：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，所述不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；具体地，ORCLE数据库的固定端口为1520，则切分端口可以是1521、1522、1523；DB2数据库的固定端口为50002，则切分端口可以是50003、50004、50005等；但对于租户来讲，ORCLE数据库的访问端口就是位移的1520，DB2数据库的访问端口就是50002。在所述端口切分步骤中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
文件复用步骤：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，所述能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。具体地，可以复用的内容还可以是数据库目录等内容。例如，第一存储介质为闪存，第二存储介质为硬盘，因此通过闪存可以将复用的内容快速的集中读写与更新补丁。
内部访问步骤：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。同一种类型的数据库组中的每个一个数据库的第n个节点，分布在第n个操作系统下，操作系统共有N个，N、n均为大于等于2或者大于等于4的正整数；这N个操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址，N个操作系统均安装在同一台物理机中。
补丁管理步骤：向所述相同的一个IP地址提供补丁包，所述N个操作系统轮流打补丁；所述打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
其中，对于被打补丁的操作系统，是用被打补丁的操作系统作一份快照或克隆的系统环境打补丁测试验证以独立于被打补丁的操作系统，即打补丁测试验证的时候对被打补丁的操作系统环境没有任何影响。
根据本发明提供的所述数据库云的实现方法的步骤流程可以用来实现数据库云的实现系统，具体地，根据本发明提供的一种数据库云的实现系统，包括：
数据库分布管理模块：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；
端口切分模块：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，所述不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；在所述端口切分模块中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
文件复用模块：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，所述能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。
内部访问模块：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。优选地，同一种类型的数据库组中的每个一个数据库的第n个节点，分布在第n个操作系统下，操作系统共有N个，N、n均为大于等于2或者大于等于4的正整数；这N个操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址，N个操作系统均安装在同一台物理机中。
补丁管理模块：向所述相同的一个IP地址提供补丁包，所述N个操作系统轮流打补丁；所述打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
其中，对于被打补丁的操作系统，是用被打补丁的操作系统作一份快照或克隆的系统环境打补丁测试验证以独立于被打补丁的操作系统，即打补丁测试验证的时候对被打补丁的操作系统环境没有任何影响。。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种数据库云的实现方法，其特征在于，包括：
数据库分布管理步骤：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；
端口切分步骤：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；
文件复用步骤：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。
2.根据权利要求1所述的数据库云的实现方法，其特征在于，在所述端口切分步骤中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
3.根据权利要求2所述的数据库云的实现方法，其特征在于，包括：
内部访问步骤：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。
4.根据权利要求1所述的数据库云的实现方法，其特征在于，包括：
补丁管理步骤：向相同的一个IP地址提供补丁包；
打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
其中，对于被打补丁的操作系统，是用被打补丁的操作系统作一份快照或克隆的系统环境打补丁测试验证以独立于被打补丁的操作系统，即打补丁测试验证的时候对被打补丁的操作系统环境没有任何影响。
5.一种数据库云的实现系统，其特征在于，包括：
数据库分布管理模块：将多个不同类型的数据库组中的所有数据库各自的一个节点，分布在同一个操作系统下；其中，每一种类型的数据库组中包括多个数据库；所述操作系统面向所有租户的IP地址是相同的一个IP地址；
端口切分模块：每一种类型的数据库组中的所有数据库面向所有租户是相同的访问端口；并且每一种类型的数据库组中的所有数据库在所述操作系统内部分别以不同的访问端口进行区分，记为切分端口，其中，不同的访问端口均与所述相同的访问端口相关联对应；
文件复用模块：所述所有数据库的复用内容进行复用，其中，能够复用的内容包括数据库文件；其中，所述复用内容存储在一个第一存储介质中，所述所有数据库的数据存储在第二存储介质中，并且第二存储介质的读写速度低于第一存储介质的读写速度。
6.根据权利要求5所述的数据库云的实现系统，其特征在于，在所述端口切分模块中，不同类型的数据库组的访问端口之间互不相同，当租户访问所述相同的访问端口时，该租户对所述相同的访问端口的访问被自动修改或者转接至为该租户分配的数据库的切分端口进行访问。
7.根据权利要求6所述的数据库云的实现系统，其特征在于，包括：
内部访问模块：在所述操作系统下的所有数据库之间通过所述切分端口进行内部相互访问。
8.根据权利要求5所述的数据库云的实现系统，其特征在于，包括：
补丁管理模块：向相同的一个IP地址提供补丁包；
打补丁具体包括：将数据库中需要打补丁的文件进行快照拷贝得到快照文件，对快照文件利用补丁包进行更新得到已更新的快照文件，对所述已更新的快照文件进行检测；若检测通过，则对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新；若检测没有通过，则不对所述需要打补丁的文件利用补丁包进行更新，并提示检测失败信息；
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