CN111541577A - 一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于分布式系统的主服务选举系统,包括服务配置模块、服务初始化模块、主服务查询模块、外部服务消息响应模块、主服务选举模块和主服务当选模块,服务配置模块用于在服务配置文件中配置服务优先级,服务初始化模块用于服务启动后自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级,主服务查询模块用于向外部服务查询是否存在主服务,外部服务消息响应模块用于接收和处理查询消息和反馈消息,主服务选举模块用于向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务。本发明还公开一种适用于分布式系统的主服务选举方法。本发明提供的一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统,能够适用于分布式系统的主服务选举方法,保证系统的容错性、可靠性和可用性,提高系统性能。

Description

一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统,属于智能软件技术领域。
背景技术
随着软件技术和人工智能的发展,分布式系统目前在计算、存储、网络服务等领域中得到了广泛应用。在分布式系统中,传统的主服务选举方法效率不高,尤其在一些大规模分布式系统中,选举时间过长影响了系统服务性能和运行效率,因此如何高效的选举主服务以便提高系统的服务性能是所有技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术的缺陷,提供一种能够适用于分布式系统的主服务选举方法,保证系统的容错性、可靠性和可用性,提高系统性能的适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种适用于分布式系统的主服务选举系统,包括服务配置模块、服务初始化模块、主服务查询模块、外部服务消息响应模块、主服务选举模块和主服务当选模块,所述服务配置模块用于在服务配置文件中配置服务优先级,所述服务初始化模块用于服务启动后自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级,所述主服务查询模块用于服务成功启动后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在主服务,所述外部服务消息响应模块用于接收和处理外部服务发送的查询消息和外部服务发送的反馈消息,所述主服务选举模块用于在所述主服务查询模块未查询到主服务后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务,所述主服务当选模块用于服务成功当选为主服务后,主动通过局域网广播向外部服务发送成功当选为主服务的消息。
所述外部服务消息响应模块判断查询消息的流程为:若外部服务发送的查询消息为主服务查询消息,则服务开始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方;若外部服务发送的查询消息为服务优先级查询消息,则服务开始读取自身服务优先级,并与外部服务优先级比较,然后将比较结果反馈给发送方。
所述外部服务消息响应模块判断反馈消息的流程为:若外部服务发送的反馈消息为主服务查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果,若反馈存在主服务,则服务退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行所述主服务选举模块。
所述外部服务消息响应模块判断反馈消息的流程为:若外部服务发送的反馈消息为服务优先级查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果,若反馈存在优先级高的外部服务,则退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行所述主服务当选模块。
所述服务配置模块、服务初始化模块、主服务查询模块、外部服务消息响应模块、主服务选举模块和主服务当选模块之间通过网络通信的方式进行信息交换。
一种适用于分布式系统的主服务选举方法,包括以下步骤:
S01,配置完毕所有服务后并启动,n个服务组合成一个数组,简称为S,即{S[1],S[2],…,S[n]},其中S[n]代表第n个服务;
S02,分布式系统内所有服务开始主服务选举流程,具体包括:
S21,S[i]1≤i≤n开始通过局域网向外广播,查询分布式系统中所有外部服务;
S22,若未查询到外部服务,则S[i]成功当选主服务,跳过S02;若成功查询到外部服务,即S[k]1≤k≤n且k≠i,则向S[k]发送主服务查询消息;
S23,S[i]接收到S[k]返回的反馈信息,若S[k]反馈自身就是主服务,则S[i]结束选举流程,跳过S02;若S[k]反馈自身不是主服务,则S[i]检查S数组中除了S[k]以外的其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行S24,若未全部反馈,则继续等待反馈;
S24,由于未找到主服务,S[i]开始通过局域网向外广播,向S[k]发送服务优先级查询消息;
S25,S[i]接收到S[k]返回的反馈信息,若S[k]反馈自身优先级比S[i]高,则S[i]结束选举流程,跳过S02;若S[k]反馈自身优先级比S[i]低,则S[i]检查S数组中除了S[k]以外的其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行S26,若未全部反馈,则继续等待反馈;
S26,由于未找到服务优先级更高的服务,则S[i]成功当选主服务;
S27,S[i]开始通过局域网向外广播,向S[k]发送S[i]成功当选主服务消息;
S03,重复其余的服务各自执行完主服务选举流程,选举出主服务。
本发明的有益效果:本发明提供的一种适用于分布式系统的主服务选举系统,大大减少了主服务选举时间,有效提升了系统性能,保证了每个服务的功能和作用是均等的,任一服务停止工作都不会影响系统整体的运作,避免了传统中心化架构中由于中心服务器瘫痪导致整个系统都崩溃的风险,增强了系统的容错性、可靠性和可用性。
附图说明
图1为本发明一种适用于分布式系统的主服务选举方法中分布式系统存在1个服务时选举主服务的结构示意图;
图2为本发明一种适用于分布式系统的主服务选举方法中分布式系统存在3个服务时选举主服务的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
具体实施例1
本发明公开一种适用于分布式系统的主服务选举系统,包括服务配置模块1、服务初始化模块2、主服务查询模块3、外部服务消息响应模块4、主服务选举模块5和主服务当选模块6。服务配置模块1用于在服务配置文件中配置服务优先级,服务优先级是当选主服务的重要条件,在分布式系统中服务优先级最高的在线服务才能当选为主服务,其中线服务是指分布式系统中正在运行的服务。服务初始化模块2用于服务启动后自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级,主服务查询模块3用于服务成功启动后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在主服务,主服务选举模块5用于在主服务查询模块3未查询到主服务后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务,主服务当选模块6用于服务成功当选为主服务后,主动通过局域网广播向外部服务发送成功当选为主服务的消息。
外部服务消息响应模块4用于接收和处理外部服务发送的查询消息,查询消息是外部服务主动发送的查询消息。若外部服务发送的查询消息为主服务查询消息,则服务开始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方;若外部服务发送的查询消息为服务优先级查询消息,则服务开始读取自身服务优先级,并与外部服务优先级比较,然后将比较结果反馈给发送方。外部服务消息响应模块4也用于接收和处理外部服务发送的反馈消息,反馈消息是外部服务对服务发送查询消息的信息反馈。若外部服务发送的反馈消息为主服务查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果。若反馈存在主服务,则服务退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行主服务选举模块5;若外部服务发送的反馈消息为服务优先级查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果。若反馈存在优先级高的外部服务,则退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行主服务当选模块6;
本发明中所述的服务是一种可长时间运行的可执行应用程序,适合在服务器上使用,可以在计算机启动时自动启动,可以暂停和重新启动而且不显示任何用户界面。其中,服务器是计算机的一种,它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵,具有高速的CPU运算能力、长时间稳定运行能力、强大的I/O外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。分布式系统中所有服务必须在同一局域网下,服务与服务之间通过网络通信的方式进行信息交换。本发明中所述的主服务是经过分布式系统中所有服务执行完主服务选举流程后选举出来的服务,具有管理和配置其他服务的功能,它可以对分布式系统中所有服务的消息进行接收和分发,是分布式系统的服务消息调度中心。发明中所述的外服务是指相对于一个已经成功部署和运行的服务,与这个服务在同一分布式系统、同一局域网但在不同计算机上部署和运行的服务。
如图1所示,本发明公开一种适用于分布式系统的主服务选举方法。其包括服务配置模块、服务初始化模块、主服务查询模块、外部服务消息响应模块、主服务选举模块和主服务当选模块。本实施例以分布式系统存在一个服务时选举主服务进行说明。
工作原理如下所述:
步骤1、分布系统存在1个服务,操作人员在服务配置文件中配置服务优先级并且启动服务,服务初始化模块开始自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级。
步骤2、完成第1步后,服务1开始执行主服务选举流程,下面是服务1执行主服务选举流程的分解步骤。
2.1服务1成功启动后,主服务查询模块主动通过局域网向外广播,查询分布式系统中所有外部服务。
2.2完成2.1后,由于未查询到外部服务,因此服务1成功当选为主服务,跳过步骤2。
步骤3、服务1执行完主服务选举流程后,即可成功选举出主服务。
具体实施例1
本实施例与具体实施例1相同,区别在于本实施例以分布式系统存在3个服务时选举主服务进行说明。
工作原理如下所述:
步骤1、分布式系统中有3个服务,操作人员分别在3个服务配置文件中配置服务优先级并且启动服务,服务初始化模块开始自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级。
完成第1步后,3个服务开始执行主服务选举流程,下面以服务1举例说明主服务选举流程。
步骤2、2.1服务1成功启动后,服务1中的主服务查询模块主动通过局域网向外广播,查询分布式系统中所有外部服务。
2.2完成2.1后,若未查询到外部服务,则服务1成功当选主服务,跳过步骤2;若成功查询到外部服务,即服务2和服务3,则向服务2到服务3发送主服务查询消息。
2.3完成2.2后,服务1中的外部服务消息响应模块接收到服务2或服务3返回的反馈信息,若服务2或服务3反馈自身就是主服务,则服务1结束选举流程;若服务2或服务3反馈自身不是主服务,则服务1检查系统中其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行2.4。若未全部反馈,则继续等待反馈。
2.4完成2.3后,由于未找到主服务,服务1中的主服务选举模块开始通过局域网向外广播,向服务2和服务3发送服务优先级查询消息。
2.5完成2.4后,服务1中的外部服务消息响应模块接收到服务2或服务3返回的反馈信息,若服务2或服务3反馈自身优先级比服务1高,则服务1结束选举流程,跳过步骤2;若服务2或服务3反馈自身优先级比服务1低,则服务1检查系统中其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行2.6。若未全部反馈,则继续等待反馈。
2.6完成2.5后,由于未找到服务优先级更高的服务,则服务1成功当选主服务。
2.7完成2.6后,服务1中主服务当选模块开始通过局域网向外广播,向服务2和服务3发送服务1成功当选主服务消息。
步骤3、服务1、服务2和服务3各自执行完主服务选举流程后,即可成功选举出主服务。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种适用于分布式系统的主服务选举系统,其特征在于:包括服务配置模块(1)、服务初始化模块(2)、主服务查询模块(3)、外部服务消息响应模块(4)、主服务选举模块(5)和主服务当选模块(6),所述服务配置模块(1)用于在服务配置文件中配置服务优先级,所述服务初始化模块(2)用于服务启动后自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级,所述主服务查询模块(3)用于服务成功启动后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在主服务,所述外部服务消息响应模块(4)用于接收和处理外部服务发送的查询消息和外部服务发送的反馈消息,所述主服务选举模块(5)用于在所述主服务查询模块(3)未查询到主服务后,主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务,所述主服务当选模块(6)用于服务成功当选为主服务后,主动通过局域网广播向外部服务发送成功当选为主服务的消息。
2.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统,其特征在于:所述外部服务消息响应模块(4)判断查询消息的流程为:若外部服务发送的查询消息为主服务查询消息,则服务开始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方;若外部服务发送的查询消息为服务优先级查询消息,则服务开始读取自身服务优先级,并与外部服务优先级比较,然后将比较结果反馈给发送方。
3.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统,其特征在于:所述外部服务消息响应模块(4)判断反馈消息的流程为:若外部服务发送的反馈消息为主服务查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果,若反馈存在主服务,则服务退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行所述主服务选举模块(5)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统,其特征在于:所述外部服务消息响应模块(4)判断反馈消息的流程为:若外部服务发送的反馈消息为服务优先级查询消息的信息反馈,则服务开始验证反馈结果,若反馈存在优先级高的外部服务,则退出主服务选举流程;若不存在,则判断所有外部服务是否都已反馈完毕,若所有外部服务都已反馈,则开始执行所述主服务当选模块(6)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统,其特征在于:所述服务配置模块(1)、服务初始化模块(2)、主服务查询模块(3)、外部服务消息响应模块(4)、主服务选举模块(5)和主服务当选模块(6)之间通过网络通信的方式进行信息交换。
6.一种适用于分布式系统的主服务选举方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,配置完毕所有服务后并启动,n个服务组合成一个数组,简称为S,即{S[1],S[2],…,S[n]},其中S[n]代表第n个服务;
S02,分布式系统内所有服务开始主服务选举流程,具体包括:
S21,S[i]1≤i≤n开始通过局域网向外广播,查询分布式系统中所有外部服务;
S22,若未查询到外部服务,则S[i]成功当选主服务,跳过S02;若成功查询到外部服务,即S[k]1≤k≤n且k≠i,则向S[k]发送主服务查询消息;
S23,S[i]接收到S[k]返回的反馈信息,若S[k]反馈自身就是主服务,则S[i]结束选举流程,跳过S02;若S[k]反馈自身不是主服务,则S[i]检查S数组中除了S[k]以外的其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行S24,若未全部反馈,则继续等待反馈;
S24,由于未找到主服务,S[i]开始通过局域网向外广播,向S[k]发送服务优先级查询消息;
S25,S[i]接收到S[k]返回的反馈信息,若S[k]反馈自身优先级比S[i]高,则S[i]结束选举流程,跳过S02;若S[k]反馈自身优先级比S[i]低,则S[i]检查S数组中除了S[k]以外的其他服务是否都已经反馈,若都已经反馈完毕,则执行S26,若未全部反馈,则继续等待反馈;
S26,由于未找到服务优先级更高的服务,则S[i]成功当选主服务;
S27,S[i]开始通过局域网向外广播,向S[k]发送S[i]成功当选主服务消息;
S03,重复其余的服务各自执行完主服务选举流程,选举出主服务。
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