CN110019484B - 数据库系统及实现方法、管理设备、数据接口设备和介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及实现数据库系统的方法、管理设备、数据接口设备、数据库系统以及计算机可读存储介质以及电子设备，该方法包括管理设备检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及如果主数据库不可用，管理设备将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变数据接口设备中的数据库路由。通过上述方法以及数据库系统，可降低高可用数据库系统的业务延时，提高系统服务质量，降低数据库系统的迁移风险和迁移周期。

Description

数据库系统及实现方法、管理设备、数据接口设备和介质

技术领域

本公开涉及计算机领域，具体涉及一种数据库系统及其实现方法、管理设备、数据接口设备以及用于实施实现数据库系统的方法的计算机可读存储介质以及电子设备。

背景技术

随着互联网的发展，高可用数据库服务的需求不断增长。高可用性数据库可以保证数据库系统7×24小时全天候运行并有效防止数据丢失和数据损坏。在数据库应用中，使用最多的数据库是开源数据库MySQL。但是，MySQL本身只提供数据库应用，并不具备高可用能力。通常基于MySQL构建高可用数据库系统的方案利用MySQL的主从复制功能，并在数据库层之上加一层中间件，在主数据库出现故障时进行主数据库和从数据库之间的主从切换以实现数据库高可用。

高可用数据库系统通常采用云数据库(Cloud Database，CDB)方案，其中通过在抽象数据接口访问模块DI(Data Interface)和数据库群集之间增加网络四层TCP代理的方式实现数据库高可用。但是DI已经是一层代理，再加上CDB网络四层TCP的代理，加大了业务延时而降低服务质量；而且由于CDB网络四层TCP代理使用TCP/IP接入，当机房裁撤时，数据库迁移风险高而且非常麻烦导致迁移周期长。

因此，存在对现有的实现数据库系统的方法及其数据库系统进行改进的需求。

发明内容

本公开针对高可用数据库系统的系统服务质量较低的问题，提出改进的实现数据库系统的方法、管理设备、数据接口设备、数据库系统以及用于实施实现如上方法的计算机可读存储介质以及电子设备。

根据本公开的一方面，提出一种实现数据库系统的方法，该方法包括：

管理设备检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及

如果所述主数据库不可用，所述管理设备将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变所述数据接口设备中的数据库路由。

根据本公开的另一方面，提出一种实现数据库系统的方法，该方法包括：

数据接口设备根据所述数据接口设备中的数据库路由连接数据库群集的主数据库；以及

所述数据接口设备接收来自管理设备的数据库路由变化信息并基于所述数据库路由变化信息改变所述数据库路由，所述数据库路由变化信息由所述管理设备检测到所述主数据库不可用时发送。

根据本公开的又一方面，提出一种管理设备，包括：

检测装置，设置为检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及

发送装置，设置为如果所述主数据库不可用，将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变所述数据接口设备中的数据库路由。

根据本公开的又一方面，提出一种数据接口设备，包括：

路由设定装置，设置为存储用于将数据接口设备连接到数据库群集的主数据库的数据库路由；以及

接收装置，设置为接收来自管理设备的数据库路由变化信息并基于所述数据库路由变化信息改变所述数据库路由，所述数据库路由变化信息由所述管理设备检测到所述主数据库不可用时发送。

根据本公开的又一方面，提出一种数据库系统，包括：

数据库群集，其中所述数据库群集包括主数据库和从数据库；

根据如上所述的管理设备；以及

根据如上所述的数据接口设备。

根据本公开的再一方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施如上所述的方法。

根据本公开的再一方面，提出一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器设置为执行所述可执行指令以实施如上所述的方法。

根据本公开的实施例中提出的实现数据库系统的方法、管理设备、数据接口设备、数据库系统以及用于实施实现如上方法的计算机可读存储介质以及电子设备，能够通过有效缩短数据库服务的业务延时从而保证数据库系统的高可用性并提高数据库系统服务质量。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为基于CBD方案的高可用数据库系统的示例性示意图；

图2为根据本公开的一个实施例的数据库系统在主数据库可用时的示意图；

图3为根据本公开的一个实施例的数据库系统在主数据库不可用时的示意图；

图4为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法的流程图；

图5为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法中的管理设备将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变数据接口设备中的数据库路由的流程图；

图6为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法中的管理设备确定用于替代主数据库的从数据库的具体步骤的流程图；

图7为根据本公开的又一实施例的用于实现数据库系统的方法中的管理设备确定用于替代主数据库的从数据库的具体步骤的流程图；

图8为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法中的管理设备基于从数据库的状态选择用于替代主数据库的从数据库的流程图；

图9为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法中的管理设备确定用于替代主数据库的从数据库与主数据库的数据是否同步的流程图；

图10为根据本公开的一个实施例的用于实现数据库系统的方法的流程图；

图11为根据本公开的又一实施例的用于实现数据库系统的方法的流程图；

图12为根据本公开的一个实施例的数据库系统的结构框图；

图13为根据本公开的一个实施例的数据库系统的管理设备的结构框图；

图14为根据本公开的一个实施例的数据库系统的管理设备的发送装置的结构框图；

图15为根据本公开的一个实施例的数据库系统的数据接口设备的结构框图；

图16为根据本公开的一个实施例的数据库系统的数据接口设备的路由设定装置的结构框图；以及

图17为根据本公开的一个实施例的用于实施实现数据库系统的方法的电子设备的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能会夸大部分元件的尺寸或加以变形。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、元件等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法或者操作以避免模糊本公开的各方面。

图1示出基于云数据库CDB的高可用数据库系统。该数据库系统包括数据库群集1100，数据接口设备1300，CDB网络代理1200。数据库群集1100包括主数据库(Master)1101和从数据库(Slave)1102。

根据本公开的一个实施例，数据库1101和1102使用互联网业界的开源数据库MySQL。为实现高可用，利用开源数据库MySQL自带的数据主从复制(Replication)功能，通过数据同步或异步复制实现主数据库1101和从数据库1102之间的同步功能。

在本公开的一个实施例中，数据库群集1100包括多个物理机，每个物理机上绑定数据库以提供数据库服务。本领域技术人员也可以理解，上述物理机也能够以虚拟机的形式存在，同样在该虚拟机上绑定数据库以提供数据库服务。运行主数据库1101的物理机或虚拟机为主机(master)，运行从数据库1102的物理机或虚拟机(slave)为从机。在高可用系统中，监测主数据库1101或从数据库1102的状态，特别是可用性状态，相当于监测主机和从机的状态。因此，下文中以数据库、主数据库和从数据库表示数据库群集中的各个物理数据库、物理机或虚拟数据库、虚拟机。

另外，本文的部分实施例中以具有三个数据库的数据库群集为例描述，但是本领域技术人员应当理解本公开的数据库群集中数据库的数量并不限于三个。对于数据库群集，应当至少包括主数据库和从数据库，特别是从数据库还可以包括热备从数据库和冷备从数据库。

数据接口设备1300即DI(Data Interface)设备，用于屏蔽业务逻辑层对数据源的感知，统一使用抽象接口实现对数据的访问。例如在有些社交广告广点通业务数据库系统中，数据接口设备1300体现为抽象数据访问模块。

CDB网络代理1200包括CDB四层TCP/IP代理，采用TCP/IP长连接的方式和数据库建立连接，获取数据。为了降低数据库性能消耗，CDB网络代理1200中必须使用长连接。由于DI1300已经是一层代理，因此CDB网络四层TCP/IP代理相当于第二层代理。CDB网络代理1200中例如可包括腾讯公司的统一接入网关TGW。

业务逻辑服务器1400提供例如广告投放、订阅和计费等服务。在数据库应用中，业务逻辑服务器1400通过L5访问数据接口DI 1300。其中L5为名字到IP地址的映射服务，例如腾讯公司的织云系统用于实现统一路由管理的名字到IP地址的映射服务，其类似互联网域名服务，比域名系统更强大，提供包括负载均衡和容灾等功能。在此，名字可表示为具有唯一标识功能的一串数字。

但是，在数据接口设备DI 1300和数据库群集1100之间使用CDB网络代理1200的方案中存在包括网络中间代理层的两层代理，例如增加TGW，增加了设备成本，加大了业务延时从而降低了服务质量。更突出的是，由于CDB网络代理1200使用TCP/IP接入，当机房裁撤时，数据库迁移风险高而且非常麻烦导致周期长，使得数据库迁移产生困扰。此外，在CDB方案中，从数据库1102只能有一个，热备从机上的热备数据库和冷备从机上的冷备数据库在一起。当从数据库在进行冷备时，为了保证数据一致性，需要对从数据库锁住只读，但是该时刻如果主数据库不可用，由于主数据库和从数据库存在延时，就会出现高可用的不可用状态。

为解决上述CDB方案存在的至少一个问题，克服其缺陷，本公开的实施例对CDB数据库系统方案进行改进。

图2示出根据本公开的一个实施例的数据库系统，特别是高可用数据库系统。

该系统包括数据库群集2100、数据接口设备2300和管理设备2200。相比CDB数据库系统，该系统移除了作为第二层网络代理的CDB网络代理1200，使数据接口设备2300直接连接到数据库群集2100。相比CDB数据库系统，图2所示的数据库系统中的数据接口设备2300增加了维护数据库表路由的功能，用于屏蔽业务逻辑层对数据源的感知，统一使用抽象接口实现对数据的访问，而不用关心数据本身的存储结构。数据接口设备2300主要屏蔽的内容包括数据存储的后端类型，分库分表的大容量逻辑，以及数据变更的流水功能等。

移除CDB网络代理1200后，由数据接口设备2300完成从业务逻辑服务器2400访问数据库群集2100的数据库路由代理功能。但是，为实现数据库系统的高可用，还需要监控数据库群集2100中的各个数据库的状态，特别是主数据库2101的可用性状态。因此，根据本公开的实施例，引入管理设备2200以完成数据库群集2100的状态监测任务。

管理设备2200通过TCP/IP长连接访问数据库群集2100中的主数据库2101和从数据库2102和2103以获取数据库的状态。例如对于MySQL数据库，可以使用mysql-api实时监测数据库的状态。该api检测功能直达数据库，不需要缓存。数据库的状态包括但不限于数据库(特别是主数据库2101)的可用性状态，数据库的若干日志等。数据库日志有多个，默认每个日志的大小为1G左右。例如，主数据库2101的日志包括Binlog_File_Position，通过偏移量表示二进制日志的位置。对于从数据库2102和2103，其日志例如包括Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos，分别表示日志的序列号和该执行日志的当前位置。通过不同数据库之间的日志比较，可以判断数据库的数据之间的同步情况。

根据本公开的一个实施例，管理设备2200还通过应用程序接口(ApplicationInterface，API)访问数据接口设备2300，用于在主数据库2101不可用时，将数据库路由变化信息发送到数据库接口设备2300中开放连接数据库的切换接口，通知数据接口设备200对存储在其上的数据库路由进行修改并且进行连接切换。数据库路由变化信息包括用于替代主数据库2101的从数据库的IP地址和端口。例如，管理模块2200确定将从数据库2102提升为新的主数据库，则数据库接口设备200将数据库路由切换为将从业务逻辑服务器2400发出的数据请求中转到从数据库2102从而替代先前的主数据库2101。图3中示出在主数据库不可用时的数据库系统的状态。

根据本公开的一个实施例，数据接口设备2300通过TCP/IP长连接实现到数据库群集2100的连接。相比先前的CDB数据库系统方案，业务逻辑服务器2400与数据库群集2100之间仅存在一层代理，即数据接口设备2300。由于减少了第二层代理CDB网络1200，使得当业务逻辑服务器2400通过L5向数据接口设备2300发送用于获取数据的请求时，数据接口设备2300根据其维护的数据库路由，直接从数据库群集2100中的主数据库2101获取数据，减少了通过CDB数据库系统方案中通过CDB网络的四层TCP/IP代理造成的业务延时(例如可以减少几个毫秒)，提升了业务服务质量，而且显著提高数据库迁移的效率。另外，在现有的架构上，从数据接口设备DI 2300的基础上开放切换接口即可实现数据库路由控制，不增加设备成本。

在本公开的一个实施例中，从数据库2102和2103中还可分别包括热备从数据库2103和冷备从数据库2102。与CDB数据库系统的方案不同的是，热备从数据库(热备从机)2103和冷备从数据库(冷备从机)2102在物理上分开，因此当冷备从数据库2102进行冷备时不影响热备从数据库2103的待机，使得当主数据库2101不可用时，热备从数据库2103可以随时接管主数据库2101的数据库服务，可以避免数据库高可用服务可能出现中断的情况。

现在参照附图描述根据本公开的实施例的用于实现数据库系统的方法。

图4示出根据本公开的一个实施例的实现数据库的方法，该方法包括如下步骤：

S100：管理设备检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及

S200：如果主数据库不可用，管理设备将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变数据接口设备的数据库路由。

通过数据接口设备与数据库群集的连接以及管理设备对主数据库可用性状态的检测和不可用情况下对数据库路由的改变，实现了数据库系统的高可用性，同时减少了数据库服务的业务延迟(例如可以减少几个毫秒)和设备成本。

其中管理设备采用TCP/IP长连接的方式访问数据库群集中的物理数据库，通过应用程序接口API访问数据接口设备。数据库路由变化信息包括用于替代主数据库的从数据库的信息。

参见图5示出的本公开的一个实施例，管理设备将数据库路由变化信息发送到数据接口设备以便改变数据接口设备中的数据库路由包括步骤：

S210：管理设备确定用于替代主数据库的从数据库以及

S220：管理设备将用于替代主数据库的从数据库的信息发送到数据接口设备。

图6的实施例进一步示出，管理设备确定用于替代主数据库的从数据库包括步骤：

S211：管理设备获取从数据库的状态；以及

S212：管理设备基于从数据库的状态选择用于替代主数据库的从数据库。

在mysql数据库环境中，例如可使用“show slave status”命令实时获取从数据库的状态。上述步骤基于从数据库的状态，判断其中哪个从数据库适合作为替代主数据库的从数据库。

选择可用性最优的从数据库后，还需要判断该从数据库是否已经满足替代主数据库的条件，即是否该从数据库已经与主数据库达到同步状态。

而图7所示的本公开的实施例示出管理设备确定用于替代主数据库的从数据库还包括步骤：

S213：管理设备获取主数据库的状态；以及

S214：管理设备确定用于替代主数据库的从数据库与主数据库的数据是否同步。

例如在mysql数据库环境中，例如可使用“show master status”命令实时获取主数据库的状态。通过如上的步骤，确定所选择的从数据库是否已经与主数据库的数据达到同步状态，可以进行数据库服务的切换。

根据本公开的一个实施例，从数据库的状态包括从数据库的日志。因此，可以通过数据库日志的比较完成对从数据库状态的对比，从而选择合适的从数据库以替换不可用的主数据库。

参见图8，在本公开的一个实施例中，管理设备基于从数据库的状态选择用于替代主数据库的从数据库包括如下步骤：

S212A：管理设备对不同的从数据库的日志进行二元对比；以及

S212B：管理设备选择数据库重返执行最先的从数据库作为用于替代主数据库的从数据库。

管理设备通过实时获取所有从数据库的日志，例如Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos，并且对所有从数据库的上述两项日志分别进行二元对比。在比较结果中，上述两个日志均为最先的从数据库被认定为重返执行是最先的，将该从数据库提升为新的主数据库。通过这种方式，确定了最满足可用性要求的从数据库。

在图9所示的本公开的一个实施例中，详细描述了如何确定用于替代主数据库的从数据库的数据已经与主数据库同步，其中主数据库的状态包括主数据库的日志。可以通过主数据库与用于替代该主数据库的从数据库的日志的比较完成数据同步状态的确认，其中包括步骤：

S214A：管理设备对主数据库的日志与用于替代主数据库的从数据库103的日志进行二元对比；以及

S214B：管理设备确定主数据库的日志与用于替代主数据库的从数据库的日志是否相同。

管理设备提取主数据库的数据库日志Binglog_File_Position，分别与用于替代主数据库的从数据库的日志Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos进行二元对比。从数据库的上述两项日志已经在从数据库日志比较中使用过。如果原主数据库的日志与重放执行最先的从数据库的日志的二元对比结果指示两者都一致时，说明主数据库和从数据库的同步数据已经追上，两个数据库之间不存在延迟。

根据本公开的一个实施例，在实现数据库的方法中，用于替代主数据库的从数据库的信息包括用于替代主数据库的从数据库的地址和端口。

数据接口设备本身作为一级代理，实现中间件Proxy的角色，通过在数据接口设备中开放连接数据库的切换接口，接收提升为主数据库的从数据库的IP地址和端口，实现了数据库在主从之间的切换，实现了数据库系统的高可用。其中，数据接口设备与数据库群组之间的连接通过TCP/IP长连接实现。

通过上述方法，移除CDB高可用数据库系统中的中间层代理，并使用管理设备监测数据库群集的可用性状态，能够保证数据库系统的高可用性，防止数据丢失和数据损坏，有效缩短数据库服务的业务延时(例如可以减少几个毫秒)，提高数据库服务质量，并且易于进行数据库迁移，降低数据库迁移风险并缩短迁移周期。

根据本公开的一个实施例的实现数据库方法中的从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中热备从数据库与主数据库之间进行数据同步复制，冷备从数据库与主数据库之间进行数据异步复制。

相比实现CDB数据库系统的方法，本公开的实施例中的方法的热备从数据库和冷备从数据库在物理上分开，因此当冷备从数据库进行冷备时不影响热备从数据库的待机，使得当主数据库不可用时，热备从数据库可以随时接管主数据库的数据库服务，可以避免数据库高可用服务可能出现中断的情况。

图10示出根据本公开的一个实施例的实现数据库系统的方法，该方法包括如下步骤：

S300：数据接口设备根据数据接口设备中的数据库路由连接数据库群集的主数据库；以及

S400：数据接口设备接收来自管理设备的数据库路由变化信息并基于数据库路由变化信息改变数据库路由，该数据库路由变化信息由管理设备检测到主数据库不可用时发送。

与图4所示的实施例类似，通过数据接口设备与数据库群集的连接以及管理设备对主数据库可用性状态的检测和不可用情况下对数据库路由的改变，实现了数据库系统的高可用性，同时减少了数据库服务的业务延迟(例如可以减少几个毫秒)和设备成本。

根据本公开的实施例，数据库路由变化信息包括用于替代主数据库的从数据库的信息，其中数据接口设备通过应用程序接口API接收管理设备发送的数据库路由变化信息。参见图11，根据本公开的实施例的用于实现数据库系统的方法，相比图10所示的方法，还包括如下步骤：

S500：数据接口设备根据路由变化信息从连接主数据库切换为连接用于替代主数据库的从数据库。

数据接口设备本身作为一级代理，实现中间件Proxy的角色，通过在数据接口设备中开放连接数据库的切换接口，接收提升为主数据库的从数据库的IP地址和端口，实现了数据库在主从之间的切换，实现了数据库系统的高可用。其中，数据接口设备与数据库群组之间的连接通过TCP/IP长连接实现。

根据本公开的一个实施例的如上实现数据库的方法中的从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中热备从数据库与主数据库之间进行数据同步复制，冷备从数据库与主数据库之间进行数据异步复制。

相比实现CDB数据库系统的方法，本公开的实施例中的方法的热备从数据库和冷备从数据库在物理上分开，因此当冷备从数据库进行冷备时不影响热备从数据库的待机，使得当主数据库不可用时，热备从数据库可以随时接管主数据库的数据库服务，可以避免数据库高可用服务可能出现中断的情况。

下面根据附图详述根据本公开的实施例的数据库系统及其具体结构。

图12示出根据本公开的一个实施例的数据库系统。该数据库系统包括数据库群集3100、数据接口设备3300和管理设备3200。数据库群集3100包括主数据库3101和从数据库3102和3103。数据接口设备3300根据存储在其中的数据库路由连接数据库群集3100的主数据库3101。

通过数据接口设备3300与数据库群集3100的连接以及管理设备3200对主数据库可用性状态的检测和不可用情况下对数据库路由的改变，实现了数据库系统的高可用性，同时减少了数据库服务的业务延迟(例如可以减少几个毫秒)和设备成本。

图13示出根据本公开的一个实施例的管理设备3200。该管理设备3200包括：

检测装置3210，设置为检测数据库群集3100的主数据库3101的可用性状态；以及

发送装置3220，设置为如果主数据库3101不可用，将数据库路由变化信息发送到数据接口设备3200以便改变数据接口设备3300中的数据库路由。

其中管理设备3200采用TCP/IP长连接的方式访问数据库群集3100中的物理数据库，通过应用程序接口API访问数据接口设备3300。其中，数据库路由变化信息包括用于替代主数据库3101的从数据库的信息。

根据本公开的实施例，上述管理设备3200特别用于数据库系统3100。

如图14所述的根据本公开一实施例的发送装置3200的具体结构，发送装置3200包括：

确定单元3221，设置为确定用于替代主数据库3101的从数据库；以及

发送单元3222，设置为将用于替代主数据库3101的从数据库的信息发送到数据接口设备3300。

根据本公开的一个实施例，确定单元3221还设置为：

获取从数据库的状态；以及

基于从数据库的状态选择用于替代主数据库3101的从数据库。

确定单元3221基于从数据库的状态，判断其中哪个从数据库适合作为替代主数据库的从数据库。

选择可用性最优的从数据库后，还需要判断该从数据库是否已经满足替代主数据库的条件，即是否该从数据库已经与主数据库达到同步状态。

根据本公开的一个实施例，确定单元3221还设置为：

获取主数据库3101的状态；以及

确定用于替代主数据库3101的从数据库与主数据库3101的数据是否同步。

确定单元3221确定所选择的从数据库是否已经与主数据库的数据达到同步状态，可以进行数据库服务的切换。

根据本公开的一个实施例，从数据库的状态包括从数据库的日志。因此，可以通过数据库日志的比较完成对从数据库状态的对比，从而选择合适的从数据库以替换不可用的主数据库。

根据本公开的一个实施例，确定单元3221还设置为：

对不同的从数据库的日志进行二元对比；以及

选择数据库重返执行最先的从数据库作为用于替代主数据库3101的从数据库。

确定单元3221通过实时获取所有从数据库的日志，例如Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos，并且对所有从数据库的上述两项日志分别进行二元对比。在比较结果中，上述两个日志均为最先的从数据库被认定为重返执行是最先的，将该从数据库提升为新的主数据库。通过这种方式，确定了最满足可用性要求的从数据库。

主数据库101的状态包括主数据库3101的日志。根据本公开的一个实施例，确定单元3221还设置为：

对主数据库3101的日志与用于替代主数据库3101的从数据库的日志进行二元对比；以及

确定主数据库3101的日志与用于替代主数据库3101的从数据库的日志是否相同。

确定单元3221提取主数据库的数据库日志Binglog_File_Position，分别与用于替代主数据库的从数据库的日志Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos进行二元对比。从数据库的上述两项日志已经在从数据库日志比较中使用过。如果原主数据库的日志与重放执行最先的从数据库的日志的二元对比结果指示两者都一致时，说明主数据库和从数据库的同步数据已经追上，两个数据库之间不存在延迟。这样，确定单元3221可以通过主数据库与用于替代该主数据库的从数据库的日志的比较完成数据同步状态的确认。

根据本公开的一个实施例，用于替代主数据库3101的从数据库的信息包括用于替代主数据库3101的从数据库的地址和端口。

数据接口设备本身作为一级代理，实现中间件Proxy的角色，通过在数据接口设备中开放连接数据库的切换接口，接收提升为主数据库的从数据库的IP地址和端口，实现了数据库在主从之间的切换，实现了数据库系统的高可用。其中，数据接口设备与数据库群组之间的连接通过TCP/IP长连接实现。

通过上述管理装置，移除CDB高可用数据库系统中的中间层代理，并使用管理设备监测数据库群集的可用性状态，能够保证数据库系统的高可用性，防止数据丢失和数据损坏，有效缩短数据库服务的业务延时(例如可以减少几个毫秒)，提高数据库服务质量，并且易于进行数据库迁移，降低数据库迁移风险并缩短迁移周期。

根据本公开的一个实施例，上述数据库系统的数据库群集3100中从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中热备从数据库与主数据库之间进行数据同步复制，冷备从数据库与主数据库之间进行数据异步复制。

热备从数据库和冷备从数据库在物理上分开，因此当冷备从数据库进行冷备时不影响热备从数据库的待机，使得当主数据库不可用时，热备从数据库可以随时接管主数据库的数据库服务，可以避免数据库高可用服务可能出现中断的情况。

根据如图15所示的本公开的一个实施例的数据接口设备3300。该数据接口设备3300包括：

路由设定装置3310，设置为存储用于将数据接口设备3300连接到数据库群集3100的主数据库3101的数据库路由；以及

接收装置3320，设置为来自管理设备3200的数据库路由变化信息并基于数据库路由变化信息改变数据库路由，所述数据库路由变化信息由管理设备3200检测到主数据库3101不可用时发送。

通过数据接口设备3300与数据库群集3100的连接以及管理设备3200对主数据库3101可用性状态的检测和不可用情况下对数据库路由的改变，实现了数据库系统的高可用性，同时减少了数据库服务的业务延迟(例如可以减少几个毫秒)和设备成本。

其中，数据接口设备3300与数据库群组3100的主数据库3101和从数据库3102、3103之间的连接通过TCP/IP长连接实现，以及通过应用程序接口API接收数据库路由变化信息。数据库路由变化信息包括用于替代主数据库3101的从数据库的信息。

根据图16所示的本公开的一个实施例，该路由设定装置3310包括：

切换单元3311，设置为根据路由变化信息从连接主数据库3101切换为连接用于替代主数据库3101的从数据库。

数据接口设备本身作为一级代理，实现中间件Proxy的角色，通过在数据接口设备中开放连接数据库的切换接口，接收提升为主数据库的从数据库的IP地址和端口，实现了数据库在主从之间的切换，实现了数据库系统的高可用。

根据本公开的一个实施例的数据库群集3100的从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中热备从数据库与主数据库之间进行数据同步复制，冷备从数据库与主数据库之间进行数据异步复制。

相比CDB数据库系统，本公开的实施例中的数据库系统的热备从数据库和冷备从数据库在物理上分开，因此当冷备从数据库进行冷备时不影响热备从数据库的待机，使得当主数据库不可用时，热备从数据库可以随时接管主数据库的数据库服务，可以避免数据库高可用服务可能出现中断的情况。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了数据库系统的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或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公开方案的目的。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。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序包括可执行指令，该可执行指令被例如处理器执行时可以实现上述任意一个实施例中所述实现数据库系统的方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书用于实现数据库系统的方法中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。

根据本公开的实施例的用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开方法的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本公开的示例性实施例中，还提供一种电子设备，该电子设备可以包括处理器，以及用于存储所述处理器的可执行指令的存储器。其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一个实施例中的用于实现数据库系统的方法的步骤。

所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图17来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备600。图17显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图17所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610执行本说明书用于实现数据库系统的方法中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元610可以执行如图4至图11中所示的步骤。

所述存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。

所述存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的用于实现数据库系统的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种实现数据库系统的方法，其特征在于，该方法包括：

管理设备检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及

如果所述主数据库不可用，所述管理设备获取所述数据库群集包含的多个从数据库的日志，并对不同的从数据库的日志进行二元对比，其中，对不同的从数据库的日志进行二元对比包括：将不同的从数据库的日志两两进行比对；

所述管理设备根据比对结果从所述多个从数据库中选择最先执行数据库重放功能的从数据库作为用于替代所述主数据库的从数据库；所述数据库重放功能用于从所述主数据库同步数据；

所述管理设备获取所述主数据库的日志，并对所述主数据库的日志与用于替代所述主数据库的从数据库的日志进行二元比对，若所述主数据库的日志与用于替代所述主数据库的从数据库的日志相同，则确定用于替代所述主数据库的从数据库与所述主数据库的数据同步，将用于替代所述主数据库的从数据库的信息发送到数据接口设备，以便将所述数据接口设备的数据库路由从所述主数据库改变为用于替代所述主数据库的从数据库，所述从数据库从所述主数据库中同步数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中所述热备从数据库与所述主数据库之间进行数据同步复制，所述冷备从数据库与所述主数据库之间进行数据异步复制。

3.一种实现数据库系统的方法，其特征在于，该方法包括：

数据接口设备根据所述数据接口设备的数据库路由连接数据库群集的主数据库；以及

所述数据接口设备接收来自管理设备的数据库路由变化信息并基于所述数据库路由变化信息将所述数据库路由从所述主数据库改变为用于替代所述主数据库的从数据库，所述从数据库从所述主数据库中同步数据，所述数据库路由变化信息是所述管理设备检测到所述主数据库不可用时，对所述数据库群集包含的多个从数据库的日志进行二元比对，并根据比对结果选择出最先执行数据库重放功能的从数据库作为用于替代所述主数据库的从数据库，若用于替代所述主数据库的从数据库的日志与所述主数据库的日志相同，则确定用于替代所述主数据库的从数据库与所述主数据库的数据同步，根据用于替代所述主数据库的从数据库的信息生成的；其中，对所述多个从数据库的日志进行二元对比包括：将不同的从数据库的日志两两进行比对；所述数据库重放功能用于从所述主数据库同步数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据库路由变化信息包括用于替代所述主数据库的所述数据库群集的从数据库的信息，所述方法还包括：

所述数据接口设备根据所述路由变化信息从连接所述主数据库切换为连接用于替代所述主数据库的从数据库。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从数据库包括热备从数据库和冷备从数据库，其中所述热备从数据库与所述主数据库之间进行数据同步复制，所述冷备从数据库与所述主数据库之间进行数据异步复制。

6.一种管理设备，其特征在于，包括：

检测装置，设置为检测数据库群集的主数据库的可用性状态；以及

确定单元，设置为如果所述主数据库不可用，获取所述数据库群集包含的多个从数据库的日志，对不同的从数据库的日志进行二元对比，从所述多个从数据库中选择最先执行数据库重放功能的从数据库作为用于替代所述主数据库的从数据库，并获取所述主数据库的日志，对所述主数据库的日志与用于替代所述主数据库的从数据库的日志进行二元比对；其中，对不同的从数据库的日志进行二元对比包括：将不同的从数据库的日志两两进行比对；所述数据库重放功能用于从所述主数据库同步数据；

发送单元，设置为若所述主数据库的日志与用于替代所述主数据库的从数据库的日志相同，则确定用于替代所述主数据库的从数据库与所述主数据库的数据同步，将用于替代所述主数据库的从数据库的信息发送到数据接口设备以便将所述数据接口设备的数据库路由所述主数据库改变为用于替代所述主数据库的从数据库，所述从数据库从所述主数据库中同步数据。

7.一种数据接口设备，其特征在于，包括：

路由设定装置，设置为存储用于将数据接口设备连接到数据库群集的主数据库的数据库路由；以及

接收装置，设置为接收来自管理设备的数据库路由变化信息并基于所述数据库路由变化信息将所述数据库路由所述主数据库改变为用于替代所述主数据库的从数据库，所述从数据库从所述主数据库中同步数据，所述数据库路由变化信息是所述管理设备检测到所述主数据库不可用时，对所述数据库群集包含的多个从数据库的日志进行二元比对，并根据比对结果选择出最先执行数据库重放功能的从数据库作为用于替代所述主数据库的从数据库，若用于替代所述主数据库的从数据库的日志与所述主数据库的日志相同，则确定用于替代所述主数据库的从数据库与所述主数据库的数据同步，根据用于替代所述主数据库的从数据库的信息生成的；其中，对所述多个从数据库的日志进行二元对比包括：将不同的从数据库的日志两两进行比对；所述数据库重放功能用于从所述主数据库同步数据。

8.一种数据库系统，包括：

数据库群集，其中所述数据库群集包括主数据库和从数据库；

根据权利要求6所述的管理设备；以及

根据权利要求7所述的数据接口设备。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施如权利要求1至5中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器设置为执行所述可执行指令以实施如权利要求1至5中任一项所述的方法。

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