CN110851527B - 一种主备服务器的数据同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主备服务器的数据同步方法，涉及服务器领域。所述方法包括：主用服务器中注册至少一个第一服务软件，备用服务器中注册至少一个第二服务软件，所述第一服务软件与所述第二服务软件一一对应；所述主用服务器加载注册的所述第一服务软件的备份数据；所述备用服务器获取所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件；所述主用服务器获取所述第一服务软件产生的服务行为数据，然后记录并广播所述服务行为数据；所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。本发明提供一种主备服务器的数据同步方法，可实现多个软件在主用服务器和备服用务器之间的数据同步。

Description

一种主备服务器的数据同步方法

技术领域

本发明涉及服务器领域，特别涉及一种主备服务器的数据同步方法。

背景技术

服务运营过程中，高可用性是重要的指标，为了保证系统的高可用性， 主从备份机制是常用方案，以缩短主服务器故障导致服务不可用的时间。如 果主用服务器失效，它的备用服务器将在短时间内接管该服务器的职责，成 为新的主用服务器，因此，主备服务器的数据一致性需通过数据同步机制来 保障。

目前主备服务器的数据同步方案大都是一些针对数据库软件的定制化 方案(如：MYSQL数据库的XtraBackup)，暂时没有一个能服务于不同软 件的数据同步方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种主备服务器的数据同步方法， 不限制软件类型，可实现多个软件在主用服务器和备服用务器之间的数据同 步。

一种主备服务器的数据同步方法，包括：

主用服务器中注册至少一个第一服务软件，备用服务器中注册至少一个 第二服务软件，所述第一服务软件与所述第二服务软件一一对应；

所述主用服务器加载注册的所述第一服务软件的备份数据；

所述备用服务器获取所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软 件；

所述主用服务器获取所述第一服务软件产生的服务行为数据，然后记录 并广播所述服务行为数据；

所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据更新所 述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。

进一步地，所述备用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器获取所 述备份数据；

当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器向所述主用服务器 或其它备用服务器获取所述备份数据。

进一步地，所述当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主 用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器发送全 量同步请求，所述同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器获取所述全量同步请求，根据所述当前备份数据版本判 断是否应答，当处于空闲状态时发出所述应答；

所述备用服务器收到所述应答后，从所述主用服务器获取所述备份数 据。

进一步地，所述当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器向 所述主用服务器或其它备用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器广播全量同步请 求，所述全量同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器和/或其它备用服务器获取所述全量同步请求，根据当 前服务状态以及所述当前备份数据版本判断是否应答；

所述备用服务器收到第一个所述应答后，忽略其它应答，向发出所述应 答的主用服务器或备用服务器获取所述备份数据。

进一步地，所述所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务 行为数据更新所述备份数据，具体包括：

每一所述备用服务器分别获取所述服务行为数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差一个版本，则根据所述服 务行为数据更新所述备份数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差复数个版本，则广播增量 同步请求，所述增量同步请求包括当前服务行为数据版本；

主用服务器和/或其它备用服务器获取所述增量同步请求，根据当前服 务状态以及所述当前行为数据版本判断是否应答；

广播增量同步请求的所述备用服务器接收到第一个所述应答后，忽略其 它应答，向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取所述服务行为差异 数据，根据所述服务行为差异数据更新所述备份数据。

进一步地，所述向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取所述服 务行为差异数据，具体包括：

向发出所述应答的主用服务器或备用服务器向发送同步服务行为请求， 所述同步服务行为请求包括当前服务行为数据版本；

接收到所述同步服务行为请求的主用服务器或备用服务器，获取所述当 前行为数据版本，然后生成服务行为差异数据；

所述备用服务器获取所述服务行为差异数据。

进一步地，所述方法还包括：

所述备用服务器按设定周期获取所述服务行为数据，根据所述服务行为 数据更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。

本发明具有如下优点：

1、通过服务软件在主备服务器间分别注册，利用主备服务器的同步机 制，对备份数据进行全量同步，对服务行为数据进行增量同步，然后根据服 务行为数据来重做备份数据来实现主备服务器的数据同步，无需针对数据库 软件专门定制，可以在多个主备服务器间实现多个服务软件的数据同步；

2、空闲服务器均可作为同步数据的来源，对同步请求进行应答和处理， 不受限于主服务器性能。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法执行流程图；

图2为现有技术中的主备服务器系统架构示意图；

图3为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法数据同步流程示 意图；

图4为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的备份数据同步 信令流程图；

图5为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务行为数据 同步信令流程图；

图6为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的周期性服务行 为数据同步信令流程图；

图7为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的软件架构示意 图；

图8为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块注册 流程示意图；

图9为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块备份 数据加载流程示意图；

图10为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块行为 数据同步流程示意图；

图11为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块服务 行为转储流程示意图；

图12为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块服务 行为记录流程示意图。

具体实施方式

请参考图2现有技术中的主备服务器系统架构示意图，主用服务器和备 用服务器共用一个虚拟IP，通过虚拟IP对外提供服务；

网元说明如下：

a)虚拟IP：VIP，系统的服务IP，用户通过访问VIP，使用服务；

b)主用服务器：即Master，业务处于激活状态，拥有VIP，提供服务；

c)备用服务器：即Backup，业务处于待机状态；

d)消息队列服务：提供服务器间的通信服务(消息广播和消息路由)。

主备服务器切换流程如下：

a)系统运行时，Master拥有VIP，提供服务，而Backup处于待机状态， Backup对Master进行心跳监控；

b)Master故障后，Backup检测到心跳超时，判定Master宕机；

c)Backup间通过竞选，选举出新的Master，接管VIP，继续提供服务；

d)故障的Master重启后，将成为新的Backup。

因此本发明实施例中的主用服务器，不是固定不变的，而是在一定条件 下可以和备用服务器相互转化的。

图1为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法执行流程图，可以 包括以下步骤：

S10、主用服务器中注册至少一个第一服务软件，备用服务器中注册至 少一个第二服务软件，所述第一服务软件与所述第二服务软件一一对应；

S20、所述主用服务器加载注册的所述第一服务软件的备份数据；

S30、所述备用服务器获取所述备份数据，然后同步到注册的所述第二 服务软件；

S40、所述主用服务器获取所述第一服务软件产生的服务行为数据，然 后记录并广播所述服务行为数据；

S50、所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据 更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。

同一服务软件，向自己所在的本地服务器进行注册，比如向主用服务器 注册的为第一服务软件，向备用服务器注册的为第二服务软件，根据实际用 户的同步需求，可以有多个第一服务软件以及对应的多个第二服务软件，且 服务软件可以为不同类型。

通过同一个服务软件通过在主备服务器间分别注册，通过主备服务器间 的同步机制，备用服务器上的服务软件即可通过对备份数据(比如服务软件 当前的完整的服务信息，包括：配置、状态、服务行为等)进行全量同步， 对服务行为数据(比如服务软件接受用户操作后造成的数据变动，服务行为 数据包含一些命令，这些命令描述了备份数据的改动)进行增量同步，然后 根据服务行为数据来更新备份数据(比如在备份数据的基础上重做服务行 为)，从而实现主备服务器的数据同步，无需针对数据库软件专门定制，可 以在多个主备服务器间实现多个服务软件的数据同步。

主用服务器获取所述第一服务软件产生的服务行为数据，然后记录并广 播所述服务行为数据，可以保证数据同步的实时性，并最大限度减少同步所 需的数据量。

请参考图3至4，在一实施例中，所述备用服务器获取所述备份数据， 具体可以包括如下步骤：

S301、当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器 获取所述备份数据；

当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器发送全 量同步请求，所述同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器获取所述全量同步请求，根据所述当前备份数据版本判 断是否应答，当处于空闲状态时发出所述应答；

所述备用服务器收到所述应答后，从所述主用服务器获取所述备份数 据。

S302、当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器向所述主用 服务器或其它备用服务器获取所述备份数据。

当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器广播全量同步请 求，所述全量同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器和/或其它备用服务器获取所述全量同步请求，根据当 前服务状态以及所述当前备份数据版本判断是否应答；

所述备用服务器收到第一个所述应答后，忽略其它应答，向发出所述应 答的主用服务器或备用服务器获取所述备份数据。

当设有复数个备用服务器时，任意一个备用服务器可以通过广播全量同 步请求，从所述主用服务器或其它备用服务器获取所述备份数据，多个同步 数据源可以保证数据同步及时，不受限于主用服务器的性能。

请参考图5，在一实施例中，所述备用服务器获取所述服务行为数据， 根据所述服务行为数据更新所述备份数据，具体包括：

每一所述备用服务器分别获取所述服务行为数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差一个版本，则根据所述服 务行为数据更新所述备份数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差复数个版本，则广播增量 同步请求，所述增量同步请求包括当前服务行为数据版本；

主用服务器和/或其它备用服务器获取所述增量同步请求，根据当前服 务状态以及所述当前行为数据版本判断是否应答；

广播增量同步请求的所述备用服务器接收到第一个所述应答后，忽略其 它应答，向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取所述服务行为差异 数据，根据所述服务行为差异数据更新所述备份数据。

所述向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取所述服务行为差 异数据，具体包括：

向发出所述应答的主用服务器或备用服务器向发送同步服务行为请求， 所述同步服务行为请求包括当前服务行为数据版本；

接收到所述同步服务行为请求的主用服务器或备用服务器，获取所述当 前行为数据版本，然后生成服务行为差异数据；

所述备用服务器获取所述服务行为差异数据。

请参考图6，在一较佳实施例中，所述方法还包括：

S60、所述备用服务器按设定周期获取所述服务行为数据，根据所述服 务行为数据更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。

备用服务器通过按设定周期获取所述服务行为数据(即周期性服务增量 同步服务)，可避免由于网络丢包，导致主用服务器广播的所述服务行为数 据未能成功被备用服务器获取到，造成的主备数据同步延迟(服务行为相差 一个版本时，可以直接根据服务行为重做备份数据，而服务行为相差复数个 版本时，需要发送增量同步请求，获取服务行为差异数据，因而造成同步延 迟)。

请参考图1至图12，在本发明一实施例中，在主备服务器上实现上述 方法具体如下：

同步数据分以下两种：

a)备份数据：data，完整的服务信息，包括：配置、状态、服务行为等；

b)服务行为：action，包含一些命令，这些命令描述了备份数据的改动。

备份数据与服务行为数据通过版本号进行标识和管理，备份数据版本与 最新的服务行为版本一致。

主备服务器的数据同步流程如下：

a)主用：启动后，加载备份数据，进入服务模式；

b)备用：启动后，全量同步主用的备份数据，加载备份数据，进入待机 模式；

c)主用：为用户提供服务，记录并广播服务行为；

d)备用：增量同步服务行为，重做服务行为，恢复备份数据；

e)备用：周期性地增量同步服务行为。

图4为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的备份数据同步 信令流程图，具体如下：

备用服务器(Backup)启动时，主备数据差异较大，进行全量同步，可 快速同步主用服务器(Master)数据；

a)备用B：广播全量同步请求(包含B的备份数据版本)；

b)主用A：收到B的广播，服务空闲，备份数据版本比B高，作为B 的数据源；

c)备用B：收到A的响应，忽略其他Backup的响应，向A请求全量同 步；

d)主用A：收到B的请求，收集备份数据，导入文件，上传文件服务器

e)备用B：收到A的响应，下载并导入备份数据；

f)主用A：收到B的确认，删除临时文件。

图5为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务行为数据 同步信令流程图，具体如下：

主用服务器(Master)数据变更时，主动推送服务行为给备用服务器 (Backup)，这样可以保证数据同步的实时性，并最大限度减少同步所需的 数据量。

a)主用A：处理用户请求，记录服务行为，更新版本，广播服务行为；

b)备用B：收到A的广播，服务行为相差一个版本，重做服务器行为；

c)备用C：收到A的广播，服务行为相差多个版本，广播增量同步请求；

d)主用A：收到C的广播，服务忙，忽略请求；

e)备用B：收到C的广播，空闲，版本比C高，作为C的数据源；

f)备用C：收到B的响应，忽略其他节点的响应，向B发送增量同步请 求；

g)备用B：收到C的请求，收集服务行为差异，导入文件，上传文件服 务器；

h)备用C：收到B的响应，下载并导入备份数据；

i)备用B：收到C的确认，删除临时文件。

图6为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的周期性服务行 为数据同步信令流程图，具体如下：

a)备用B：周期性广播增量同步请求(包含B的行为数据版本)；

b)主用A：收到B的广播，服务空闲行为数据版本比B高，作为B的 数据源；

c)备用C：收到B的广播，服务空闲，行为数据版本比B高，作为B 的数据源；

d)备用B：收到A的响应，忽略C的响应，向A请求增量同步；

e)主用A：收到B的请求，收集服务行为差异，导入文件，上传文件服 务器；

f)备用B：收到A的响应，下载并导入备份数据；

g)主用A：收到B的确认，删除临时文件。

在一实施例的软件架构中，在主用服务器和备用服务器上均设有行为中 心模块(AC)，所述行为中心模块(AC)用于提供数据同步服务，包括行 为管理组件(AM)、行为分支组件(AB)和数据中心组件(TDC)，组件 定义如下：

a)行为管理：AM，负责同步数据，管理行为分支组件(AB)；

b)行为分支：AB，负责管理模块的服务行为和备份数据；

c)数据中心：TDC，数据以文件的形式存储，数据分为备份数据TDB 和服务行为数据ACT。

服务软件定义为服务模块(SRV)，只需支持以下消息，即可接入主备 数据同步系统：

a)服务注册：SRV向AC注册，AC创建AB，SRV与AB建立通信通 道；

b)数据转储：AB通知SRV收集备份数据(节点：主备，作为数据源)；

c)数据加载：AB通知SRV加载备份数据(节点：备用)；

d)行为记录：SRV通知AB记录服务行为(节点：主用)；

e)行为重做：AB通知SRV重做服务行为(节点：备用)。

每一个服务软件都作为一个服务模块，向AC注册，接入主备数据同步 系统，可根据实际需求，注册多个服务软件，同时实现多个服务软件的数据 同步。

图8为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块注册 流程示意图，具体包括：

a)SRV：接入AC，发送注册请求；

b)AC：收到SRV请求，创建SRV的AB；

c)SRV：收到AC响应，与AB建立通信通道。

服务模块(即服务软件)向所在服务器的AC发送注册请求，AC收到 请求后，创建所述服务模块的AB(为不同服务模块创建不同的AB)，服 务模块收到AC响应，与AB建立通信通道，即可通过通信通道实现与AC 的交互，从而实现备份数据与服务行为数据的同步。

图9为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块备份 数据加载流程示意图，具体包括：

a)AB：Backup发起全量数据同步请求，获取备份数据，通知SRV；

b)SRV：清空本地数据，导入备份数据，重启。

备用服务器上的服务软件需要进行备份数据同步时，其所在备用服务器(Backup)的相应AB发起全量数据同步请求，从主用服务器或其它备用服 务器获取备份数据，然后通知SRV导入备份数据，即可实现相应服务软件 备份数据的同步。

图10为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块行为 数据同步流程示意图，具体包括：

a)AB：Backup发起增量数据同步请求，获取服务行为数据，通知SRV；

b)SRV：逐条重做服务行为，恢复数据。

备用服务器上的服务软件需要进行服务行为数据同步时，其所在在备用 服务器(Backup)的相应AB发起增量数据同步请求，获取服务行为数据， 然后通知SRV导入服务行为数据，逐条重做服务行为，恢复数据，即可实 现与主用服务器相应服务软件数据的同步。

图11为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块服务 行为转储流程示意图，具体包括：

a)AB：收到全量数据同步请求，通知SRV收集备份数据；

b)SRV：收集备份数据，导入文件，放入指定目录；

c)AB：发送同步应答，收到同步确认后，删除此前生成的数据文件。

主用服务器或备用服务器的AB收到全量数据同步请求，作为数据源， 通知相应的SRV收集备份数据，供发起全量数据同步请求的备用服务器的 服务软件进行备份数据同步。

图12为本发明实施例一种主备服务器的数据同步方法的服务模块服务 行为记录流程示意图，具体包括：

a)SRV：Master处理用户请求，修改备份数据；

b)AB：记录服务行为，更新行为版本，广播服务行为数据。

主用服务器处理用户请求，并将服务行为记录、版本更新及广播，备用 服务器收到服务行为数据后进行服务行为重做，即可实现数据同步。

请参考表1至表7，行为中心模块(AC)的信令定义具体包括：

表1：AC信令消息头

表2：AC信令消息体

表3：AC服务行为

表4：AC行为命令

表5：AC注册消息

表6：AC数据消息

表7：AC行为消息

本发明通过服务软件在主备服务器间分别注册，利用主备服务器的同步 机制，对备份数据进行全量同步，对服务行为数据进行增量同步，然后根据 服务行为数据来重做备份数据来实现主备服务器的数据同步，无需针对数据 库软件专门定制，可以在多个主备服务器间实现多个服务软件的数据同步； 空闲服务器均可作为同步数据的来源，对同步请求进行应答和处理，不受限 于主服务器性能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人 员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发 明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的 修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于，包括：

主用服务器中注册至少一个第一服务软件，备用服务器中注册至少一个第二服务软件，所述第一服务软件与所述第二服务软件一一对应；

所述主用服务器加载注册的所述第一服务软件的备份数据；

所述备用服务器获取所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件；

所述主用服务器获取所述第一服务软件产生的服务行为数据，然后记录并广播所述服务行为数据；

所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件；

其中，所述备用服务器获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据更新所述备份数据，具体包括：

每一所述备用服务器分别获取所述服务行为数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差一个版本，则根据所述服务行为数据更新所述备份数据；

若服务行为数据版本与当前行为数据版本相差复数个版本，则广播增量同步请求，所述增量同步请求包括当前服务行为数据版本；

主用服务器和/或其它备用服务器获取所述增量同步请求，根据当前服务状态以及所述当前行为数据版本判断是否应答；

广播增量同步请求的所述备用服务器接收到第一个所述应答后，忽略其它应答，向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取服务行为差异数据，根据所述服务行为差异数据更新所述备份数据。

2.根据权利要求1所述的一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于，所述备用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器获取所述备份数据；

当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器向所述主用服务器或其它备用服务器获取所述备份数据。

3.根据权利要求2所述的一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于，所述当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当仅设有一个备用服务器时，所述备用服务器向所述主用服务器发送全量同步请求，所述同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器获取所述全量同步请求，根据所述当前备份数据版本判断是否应答，当处于空闲状态时发出所述应答；

所述备用服务器收到所述应答后，从所述主用服务器获取所述备份数据。

4.根据权利要求2所述的一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于：所述当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器向所述主用服务器或其它备用服务器获取所述备份数据，具体包括：

当设有复数个备用服务器时，其中一所述备用服务器广播全量同步请求，所述全量同步请求包括当前备份数据版本；

所述主用服务器和/或其它备用服务器获取所述全量同步请求，根据当前服务状态以及所述当前备份数据版本判断是否应答；

所述备用服务器收到第一个所述应答后，忽略其它应答，向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取所述备份数据。

5.根据权利要求1所述的一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于，所述向发出所述应答的主用服务器或备用服务器获取服务行为差异数据，具体包括：

向发出所述应答的主用服务器或备用服务器向发送同步服务行为请求，所述同步服务行为请求包括当前服务行为数据版本；

接收到所述同步服务行为请求的主用服务器或备用服务器，获取所述当前行为数据版本，然后生成服务行为差异数据；

所述备用服务器获取所述服务行为差异数据。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种主备服务器的数据同步方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述备用服务器按设定周期获取所述服务行为数据，根据所述服务行为数据更新所述备份数据，然后同步到注册的所述第二服务软件。

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