CN111769981A - 去中心化架构主节点推选方法、数据文件传输方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种去中心化架构主节点推选方法、数据文件传输方法、系统，该方法包括如下步骤：创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。采用服务端去中心化架构，使得主节点和工作服务节点角色平等，状态一致，不会出现一旦主节点宕机导致整个系统无法正常运行的情况。提高系统的可用性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心数据传输技术领域，具体涉及一种去中心化架构主节点推选方法、数据文件传输方法、系统。
背景技术
随着互联网的飞速发展，大规模、超大规模的数据中心越来越成为现代社会发展的需要。这就为数据中心之间和数据中心内部高效、快速、可靠、安全的数据传输交换带来巨大挑战，一些拥有几百、几千节点数据中心的数据传输交换难度已经非常大，更何况目前的发展趋势下几万、几十万节点、甚至几百万节点的数据中心正在逐步产生。例如，两个具有十万节点的数据中心要做数据以文件方式传输交换，由于数据量巨大，节点个数众多，用传统的中心化分布式架构，“一主多从”架构方式，一旦主节点Master出现故障，则会导致其与Worker节点失去连接，通信中断，Master将无法正常下发任务给Worker，修复故障时间成本高，难度大。
发明内容
针对用传统的中心化分布式架构，“一主多从”架构方式，一旦主节点Master出现故障，则会导致其与Worker节点失去连接，通信中断，Master将无法正常下发任务给Worker，修复故障时间成本高，难度大的问题，本发明提供一种去中心化架构主节点推选方法、数据文件传输方法、系统。
本发明的技术方案是：
第一方面，本发明技术方案提供一种去中心化架构主节点推选方法，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，该方法包括如下步骤：
创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；
根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。
优选地，所述的获取指定目录下的服务节点列表并且进行排序的步骤包括：
各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；
将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序，其中，当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
优选地，所述的根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点的步骤包括：
查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；有序集合是从小到大的顺序进行排序，当m临时节点处于首位时；该m临时节点对应的服务即为主节点；当m临时节点未处于首位时；监听m-1临时节点的删除事件，判断m-1临时节点是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。获取最新的服务列表集合，依次执行之后流程，直到满足当有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且m临时节点处于首位时；会选举为新的主节点来主持集群管理工作，否则就一直执行该流程。
优选地，所述的根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点的步骤还包括：
查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；有序集合是从大到小的顺序进行排序，当m临时节点处于末位时，该m临时节点对应的服务即为主节点；当m临时节点未处于末位时，监听m-1临时节点的删除事件，判断m-1临时节点是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。
第二方面，本发明技术方案提供一种去中心化架构的数据文件传输方法，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，所述的集群内设置有协调器，该方法包括如下步骤：
数据文件传输的过程中检测服务集群的状态，当检测到服务集群状态异常时，触发集群的协调器通过内部选举机制推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点；
新的主节点判断数据库中是否存在未完成的传输任务，若是，获取未完成的传输任务下发至工作服务节点继续执行，否则，正常接收工作服务节点上报新的扫描文件；
所述的协调器通过内部选举机制推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点的步骤为第一方面所述的一种去中心化架构主节点推选方法。
优选地，当集群状态正常时，主节点将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
工作服务节点接收、解析、执行主节点发来的命令，并负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给主节点。
在用户无感知情况下选举出新的主节点，继续负责传输通道的创建、传输任务的分发。工作服务节点继续负责对数据源目录文件扫描，并上报给新的主节点，新的主节点将任务执行过程中的具体状态存入数据库。
第三方面，本发明技术方案还提供一种去中心化架构的数据文件传输系统，包括服务集群，所述的服务集群包括服务端，其中，服务端包括主节点和工作服务节点；该服务集群内还设置有协调器；
主节点，用于任务分发、管理，将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
工作服务节点，用于接收、解析、执行主节点发来的命令，负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给主节点；
协调器，用于当服务集群出现故障时，推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点；
新的主节点，用于继续执行之前主节点发生故障时未完成的任务，同时正常接收工作服务节点上报的数据文件和传输结果。
优选地，所述的协调器包括创建模块、集合生成模块、主节点确认模块；
创建模块，用于创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
集合生成模块，用于获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；
主节点确认模块，用于根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。
优选地，集合生成模块包括列表生成单元、排序单元和设置单元；
列表生成单元，用于各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；
排序单元，用于将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序；
设置单元，用于设置当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
优选地，主节点确认模块，具体用于查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；当有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且m临时节点处于首位时；或，当有序集合是从大到小的顺序进行排序，并且m临时节点处于末位时，确认该m临时节点对应的服务即为主节点。
当系统架构出现异常时，比如主节点因为设备故障宕机，导致集群无法正常运转，主节点无法继续分发任务，工作服务节点无法继续正常向主节点上报结果。此时会触发引入到集群的协调器，通过内部选举机制，推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点，可以继续执行之前主节点发生故障时未完成的任务，同时正常接收工作服务节点上报的数据文件和传输结果，保证系统在用户无感知的情况下继续正常运行。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明使得数据中心内部和数据中心之间的数据文件传输交换，通过引入一种协调器，进行架构优化和升级，采用服务端去中心化架构，使得主节点和工作服务节点角色平等，状态一致，不会出现中心化架构“一主多从”模式中一旦主节点宕机导致整个系统无法正常运行的情况。提高系统的可用性和稳定性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明另一个实施例的方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在中心化架构中，主节点Master担任“管理者”角色，负责下发具体数据传输任务。工作服务节点Worker是“工作者”角色，负责执行Master分发的任务，并且向Master上报扫描到的文件和传输状态。该架构中一旦Master出现故障，整个集群将无法正常运转。采用去中心化思想，即没有Master/Worker的概念，所有节点的角色都是一样的，地位平等。如果Master出现故障，选出一个新的Master去主持工作，保证集群的正常运行。
如图1所示，本发明实施例提供一种去中心化架构主节点推选方法，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，该方法包括如下步骤：
SS1：创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
SS2：获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；
SS3：根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点；本实施例中，有序集合是从小到大的顺序进行排序，如：node_1,node_2,…,node_n；node-m处于第一个时，该node-m对应的服务即为Master。
需要说明的是，所述的获取指定目录下的服务节点列表并且进行排序的步骤包括：
各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序，其中，当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且node-m不是处于集合中的第一个；监听自己的前一个节点，即node_(m-1)节点的健康状态，判断node_(m-1)节点是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。获取最新的服务列表集合，依次执行之后流程，直到满足当有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且node-m处于首位时；或，当有序集合是从大到小的顺序进行排序，并且node-m处于末位时，会选举为新的Master来主持集群管理工作，否则就一直执行该流程。
当有序集合是从大到小的顺序进行排序，并且node_m未处于末位时，监听node_(m-1)的删除事件，判断node_(m-1)是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。
在用户无感知情况下选举出新的Master，继续负责传输通道的创建、传输任务的分发。Worker端继续负责对数据源目录文件扫描，并上报给Master，Master将任务执行过程中的具体状态存入数据库。
如图2所示，本发明实施例还提供一种去中心化架构的数据文件传输方法，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，所述的集群内设置有协调器，该方法包括如下步骤：
数据文件传输的过程中检测服务集群的状态，当检测到服务集群状态异常时，触发集群的协调器通过内部选举机制推选出一个新的Master代替出现故障的Master；
新的Master判断数据库中是否存在未完成的传输任务，若是，获取未完成的传输任务下发至Worker继续执行，否则，正常接收Worker上报新的扫描文件；
所述的协调器通过内部选举机制推选出一个新的Master代替出现故障的Master的步骤为第一方面所述的一种去中心化架构主节点推选方法。
当集群状态正常时，Master将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
Worker接收、解析、执行主节点发来的命令，并负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给Master。
在用户无感知情况下选举出新的Master，继续负责传输通道的创建、传输任务的分发。Worker继续负责对数据源目录文件扫描，并上报给新的Master，新的Master将任务执行过程中的具体状态存入数据库。
本发明实施例还提供一种去中心化架构的数据文件传输系统，包括服务集群，所述的服务集群包括服务端，其中，服务端包括主节点和工作服务节点；该服务集群内还设置有协调器；
主节点，用于任务分发、管理，将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
工作服务节点，用于接收、解析、执行主节点发来的命令，负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给主节点；
协调器，用于当服务集群出现故障时，推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点；
新的主节点，用于继续执行之前主节点发生故障时未完成的任务，同时正常接收工作服务节点上报的数据文件和传输结果。
需要说明的是，所述的协调器包括创建模块、集合生成模块、主节点确认模块；
创建模块，用于创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
集合生成模块，用于获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；集合生成模块包括列表生成单元、排序单元和设置单元；列表生成单元，用于各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；排序单元，用于将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序；设置单元，用于设置当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
主节点确认模块，用于根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。具体用于查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；当有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且m临时节点处于首位时；或，当有序集合是从大到小的顺序进行排序，并且m临时节点处于末位时，确认该m临时节点对应的服务即为主节点。
当系统架构出现异常时，比如主节点因为设备故障宕机，导致集群无法正常运转，主节点无法继续分发任务，工作服务节点无法继续正常向主节点上报结果。此时会触发引入到集群的协调器，通过内部选举机制，推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点，可以继续执行之前主节点发生故障时未完成的任务，同时正常接收工作服务节点上报的数据文件和传输结果，保证系统在用户无感知的情况下继续正常运行。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种去中心化架构主节点推选方法，其特征在于，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，该方法包括如下步骤：
创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；
根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。
2.根据权利要求1所述的一种去中心化架构主节点推选方法，其特征在于，所述的获取指定目录下的服务节点列表并且进行排序的步骤包括：
各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；
将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序，其中，当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
3.根据权利要求1所述的一种去中心化架构主节点推选方法，其特征在于，所述的根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点的步骤包括：
查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；有序集合是从小到大的顺序进行排序，当m临时节点处于首位时；该m临时节点对应的服务即为主节点；当m临时节点未处于首位时；监听m-1临时节点的删除事件，判断m-1临时节点是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。
4.根据权利要求1所述的一种去中心化架构主节点推选方法，其特征在于，所述的根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点的步骤还包括：
查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；有序集合是从大到小的顺序进行排序，当m临时节点处于末位时，该m临时节点对应的服务即为主节点；当m临时节点未处于末位时，监听m-1临时节点的删除事件，判断m-1临时节点是否删除，若未删除，则继续监听；否则，执行步骤：获取指定目录下的节点列表并且进行排序。
5.一种去中心化架构的数据文件传输方法，其特征在于，应用于服务集群中，所述服务集群包括若干服务节点，所述的集群内设置有协调器，该方法包括如下步骤：
数据文件传输的过程中检测服务集群的状态，当检测到服务集群状态异常时，触发集群的协调器通过内部选举机制推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点；
新的主节点判断数据库中是否存在未完成的传输任务，若是，获取未完成的传输任务下发至工作服务节点继续执行，否则，正常接收工作服务节点上报新的扫描文件；
所述的协调器通过内部选举机制推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点的步骤为权利要求1-4任一项所述的一种去中心化架构主节点推选方法。
6.根据权利要求5所述的一种去中心化架构的数据文件传输方法，其特征在于，当集群状态正常时，主节点将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
工作服务节点接收、解析、执行主节点发来的命令，并负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给主节点。
7.一种去中心化架构的数据文件传输系统，其特征在于，包括服务集群，所述的服务集群包括服务端，其中，服务端包括主节点和工作服务节点；该服务集群内还设置有协调器；
主节点，用于任务分发、管理，将工作服务节点上报的扫描结果和文件传输状态保存至数据库；
工作服务节点，用于接收、解析、执行主节点发来的命令，负责将数据目录的监控扫描、文件列表、文件传输、传输结果上报给主节点；
协调器，用于当服务集群出现故障时，推选出一个新的主节点代替出现故障的主节点；
新的主节点，用于继续执行之前主节点发生故障时未完成的任务，同时正常接收工作服务节点上报的数据文件和传输结果。
8.根据权利要求7所述的一种去中心化架构的数据文件传输系统，其特征在于，所述的协调器包括创建模块、集合生成模块、主节点确认模块；
创建模块，用于创建指定目录并将各个服务节点的信息注册到该目录下创建各个服务对应的临时节点；
集合生成模块，用于获取指定目录下的服务节点列表并进行排序形成有序的集合；
主节点确认模块，用于根据所述指定目录下有序集合中临时节点的位置确定主节点。
9.根据权利要求8所述的一种去中心化架构的数据文件传输系统，其特征在于，集合生成模块包括列表生成单元、排序单元和设置单元；
列表生成单元，用于各个服务节点在指定目录注册时，生成一个唯一的编号，并形成服务节点列表；
排序单元，用于将各服务节点列表进行从小到大或从小到大的顺序进行排序；
设置单元，用于设置当某服务出现故障时，与该服务对应的临时节点将在服务节点列表中自动删除。
10.根据权利要求8所述的一种去中心化架构的数据文件传输系统，其特征在于，主节点确认模块，具体用于查看m临时节点在指定目录下的有序集合中的位置；当有序集合是从小到大的顺序进行排序，并且m临时节点处于首位时；或，当有序集合是从大到小的顺序进行排序，并且m临时节点处于末位时，确认该m临时节点对应的服务即为主节点。
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