CN108270831A - 一种仲裁者集群实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种仲裁者集群实现方法及装置，该方法应用于仲裁者集群服务器中的分发节点和者处理节点，仲裁者集群可以通过分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。因此本发明实现了仲裁能力的在线扩容，并解决仲裁者单点故障的问题。

Description

一种仲裁者集群实现方法及装置

技术领域

本发明涉及网络存储技术领域，尤其涉及一种仲裁者集群实现方法及装置。

背景技术

关于存储的部分术语具体为：

存储设备：指一台独立的存储设备，提供存储功能，包含1个或多个控制器。

LUN(Logical Unit Number，逻辑单元号)：指客户端可访问的存储空间。

双活存储：通过两台的存储设备实现双活存储，互为冗余。其中一台存储设备发生故障时，另一台存储可以接管业务，保证业务的连续性。

双活私有网络：两台存储之间的高速数据通道，用以实现双活存储之间的数据同步，可采用10GE/40GE链路。

双活LUN：通过双活存储可以对外提供双活LUN资源，双活LUN资源存在两个副本，分布在两台存储设备上。客户端不感知两个副本，只会看到一个资源，任何一个副本失效均不会影响客户端的访问。

主LUN：双活LUN中以主LUN的数据为准，当主从LUN数据不一致时，用主LUN的数据覆盖从LUN的数据。

从LUN：双活LUN中从LUN作为主LUN的一个数据镜像，当主LUN所在存储设备失效时，从LUN会变为主LUN，对外提供业务，保证业务连续性。

仲裁者：双活LUN定期与仲裁者进行通信，定时同步双活LUN两个副本之间的数据差异状态。当双活LUN之间的私有网络故障时，可以通过仲裁者进行仲裁，决定保留哪个副本的数据。

双活存储对数据的可靠性要求高，双活LUN有两个副本组成，可以极大的提高数据可靠性。但是双副本的存在会引起脑裂问题，当双活存储系统私有网络中断时，两个存储实际上都可以对外提供业务，如果同时对外提供业务就会导致数据不一致。因此引入仲裁者，解决脑裂的问题。双活LUN与仲裁者实时通信，在发生脑裂的情景下，仲裁者会提供额外的信息，用于选择正确的副本对外提供业务，并且隔离另外一个副本。

由图1可知，通常都是使用一个仲裁者支持多个双活实例，当双活存储的规模逐步扩大时，会存在一定的性能瓶颈以及单点故障源。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种仲裁者集群实现方法及装置来解决现有技术中仲裁者处理请求瓶颈和单独故障源的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种仲裁者集群实现方法，所述方法应用于仲裁者集群服务器，所述仲裁者集群服务器中包括分发节点和者处理节点，所述方法包括：

分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

进一步的，分发节点维护仲裁者集群中的处理节点的具体方法为：

接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。

进一步的，所述接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息，还包括：

当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点；

当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。

进一步的，所述方法还包括：

处理节点在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点。

进一步的，所述方法还包括：

所述分发节点包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。

基于相同的构思，本发明还提供一种仲裁者集群实现装置，所述装置应用于仲裁者集群服务器，所述仲裁者集群服务器中包括分发节点和者处理节点，所述装置包括：

请求分发单元，用于目标分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

请求处理单元，用于处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

结果反馈单元，用于分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

进一步的，所述装置还包括：

信息维护单元，用于接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。

进一步的，所述信息维护单元，具体用于：

当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点；

当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。

进一步的，所述装置还包括：

第一同步单元，用于处理节点在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点。

进一步的，所述装置还包括：

第二同步单元，用于当所述分发节点包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点时；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。

由此可见，本发明可以使仲裁者集群通过分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。因此本发明实现了仲裁能力的在线扩容，并解决仲裁者单点故障的问题。

附图说明

图1是现有技术中仲裁者组网模型示意图；

图2是本发明一种示例性实施方式中的仲裁者组网模型示意图；

图3是本发明一种示例性实施方式中的一种仲裁者集群实现方法的处理流程图；

图4是本发明一种示例性实施方式中的一种新增处理节点的处理流程图；

图5是本发明一种示例性实施方式中的一种处理节点离开的处理流程图；

图6a本发明一种示例性实施方式中的仲裁者集群实现装置所在设备的硬件结构图；

图6b本发明一种示例性实施方式中的一种仲裁者集群实现装置的逻辑结构图。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种仲裁者集群实现方法及装置，该仲裁者集群的组网结构如图2所示。该组网中包括仲裁者集群和双活实例集合，其中仲裁者集群包括多个仲裁处理节点(以下简称处理节点)，例如处理节点1至处理节点X，该仲裁者集群还包括两个仲裁分发节点(以下简称分发节点)；双活实例集合中包括多个双活实例，例如双活实例A至双活实例X。本发明提供的仲裁者集群实现方法应用于仲裁者集群服务器中的分发节点和处理节点，仲裁者集群可以通过分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。因此本发明实现了仲裁能力的在线扩容，并解决仲裁者单点故障的问题。

请参考图3，是本发明一种示例性实施方式中的一种仲裁者集群实现方法的处理流程图，所述方法应用于仲裁者集群服务器，所谓仲裁者集群是指由分发节点和处理节点组成的，对外提供仲裁者相关服务的集群服务器。所述方法包括：

步骤301、分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

在本实施例中，仲裁者集群中的分发节点可以维护该仲裁者集群中的每个处理节点的状态信息。当分发节点接收双活实例的交互请求时，可以从自身维护的处理节点中按照分发规则选出目标处理节点，例如通过对处理节点的处理能力、负载状态等方面的比较，选出一个较为合适的处理节点作为处理该交互请求的目标处理节点，然后将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理。

步骤302、目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

所述目标处理节点收到分发节点下发的交互请求后，可以对所述交互请求进行仲裁处理，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

步骤303、分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

分发节点收到目标处理节点反馈的处理结果时，可以将该处理结果反馈至所述双活实例，从而使双活实例根据该处理结果进行数据差异更新。

由于本发明中可以将多个仲裁服务器组成为仲裁者集群，所有的双活实例均与分发节点进行交互，并通过分发节点对该仲裁者集群中的处理节点进行分配及管理，使得仲裁者集群对外呈现出一个仲裁者的形态，从而可以实现仲裁能力的在线扩容，并解决仲裁者单点故障的问题。

作为一个实施例，分发节点维护仲裁者集群中的处理节点的具体方法为：分发节点可以接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。接收状态信息通常包括以下两种情况：

情况1：

当所述状态信息为加入信息时，所述加入信息是指当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时会收到新增处理节点的加入信息，此时分发节点会在当前时间周期内暂停分发交互请求，并通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。具体处理流程如图4所示，其中包括：

步骤401、分发节点发现新增处理节点；

步骤402、分发节点在当前时间周期内暂停处理交互请求；

步骤403、分发节点通知各个处理节点同步仲裁信息到该新增处理节点；

步骤404、分发节点更新处理节点的分发规则；

步骤405、分发节点根据更新后的分发规则分发交互请求。

情况2：

当所述状态信息为离开信息时，所述离开信息是指当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，会收到失联节点的离开信息，此时分发节点则会在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。具体处理流程如图5所示，其中包括：

步骤501、分发节点发现处理节点离开；

步骤502、分发节点在当前时间周期内暂停处理交互请求；

步骤503、分发节点通知各个处理节点同步仲裁信息；

步骤504、分发节点更新处理节点的分发规则；

步骤505、分发节点根据更新后的分发规则分发交互请求。

通过上述方案可知，本发明可以针对处理节点的加入和离开状态通过分发节点进行管理及仲裁信息的同步，并根据处理节点的状态更新分发规则，而且在处理节点变化时，分发节点可以暂停分发请求，从而可以在管理处理节点的同时，避免请求丢失。

作为一个实施例，本发明的处理节点还可以在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点，以使各个处理节点中的仲裁信息保持一致。

作为一个实施例，本发明的分发节点可以包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。并通过VIP(虚拟IP)的模式对外提供服务。因此本发明可以防止分发节点出现单点故障的情况。

基于相同的构思，本发明还提供一种仲裁者集群实现装置，该装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，本发明的仲裁者集群实现装置作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在存储设备的CPU将存储器中对应的计算机程序指令读取后运行而成。

请参考图6a是本发明一种示例性实施方式中的一种仲裁者集群实现装置600，所述装置应用于仲裁者集群服务器，所述仲裁者集群服务器中包括分发节点和者处理节点，该装置基本运行环境包括CPU，存储器以及其他硬件，从逻辑层面上来看，该装置的组成如图6b所示，其中该装置600包括：

请求分发单元601，用于分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

请求处理单元602，用于目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

结果反馈单元603，用于分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

可选的，所述装置还包括：

信息维护单元604用于接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。

可选的，所述信息维护单元604，具体用于：

当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点；

当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。

可选的，所述装置还包括：

第一同步单元605，用于处理节点在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点。

可选的，所述装置还包括：

第二同步单元606，用于当所述分发节点包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点时；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。

由此可见，本发明可以使仲裁者集群通过分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。因此本发明实现了仲裁能力的在线扩容，并解决仲裁者单点故障的问题。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种仲裁者集群实现方法，其特征在于，所述方法应用于仲裁者集群服务器，所述仲裁者集群服务器中包括分发节点和者处理节点，所述方法包括：

分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

目标处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分发节点维护仲裁者集群中的处理节点的具体方法为：

接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息，还包括：

当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点；

当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

处理节点在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述分发节点包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。

6.一种仲裁者集群实现装置，其特征在于，所述装置应用于仲裁者集群服务器，所述仲裁者集群服务器中包括分发节点和者处理节点，所述装置包括：

请求分发单元，用于目标分发节点接收双活实例的交互请求，从自身维护的处理节点中选择目标处理节点，将所述交互请求分发给所述目标处理节点进行处理；

请求处理单元，用于处理节点处理所述分发节点下发的交互请求，并将该交互请求的处理结果反馈至所述分发节点；

结果反馈单元，用于分发节点将收到的处理结果反馈至所述双活实例。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

信息维护单元，用于接收仲裁者集群中的处理节点在当前时间周期内发送的状态信息并更新在先的该处理节点的状态信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述信息维护单元，具体用于：

当所述分发节点在当前时间周期内检测到新增处理节点时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信息同步至所述新增处理节点，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点；

当所述分发节点在当前时间周期内检测到处理节点失联时，则在当前时间周期内暂停分发交互请求，通知其他处理节点将自身的仲裁信进行息同步，更新当前用于选择目标处理节点的分发规则，之后，根据更新后的分发规则为所述交互请求选择目标处理节点。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一同步单元，用于处理节点在当前时间周期内获取仲裁者集群中其他处理节点的仲裁信息；并在当前时间周期内同步自身的仲裁信息到其他处理节点。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二同步单元，用于当所述分发节点包括第一分发节点和第二分发节点，其中所述第一分发节点为主节点，所述第二分发节点为主节点或者从节点时；所述第一分发节点与第二分发节点共享自身维护的处理节点。