CN112579298A - 一种主机耦合体的均衡控制方法和装置 - Google Patents

一种主机耦合体的均衡控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种主机耦合体的均衡控制方法和装置，该方法和装置应用于大型主机数据库集群系统，大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体。该均衡控制方案具体为当基于第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分应用表作为目标应用表；选定第二主机耦合体的目标全局缓冲池；将目标应用表回写到大型主机数据库系统的磁盘中；将目标应用表写入目标全局缓冲池。通过上述操作，可以使得任务较重的主机耦合体的应用表被迁移至其他任务较轻的主机耦合体的全局缓冲池中，从而使任务较重的主机耦合体的CPU的使用率降低，避免出现二者不均衡的现象，从而能够避免系统的整体性能下降。

Description

一种主机耦合体的均衡控制方法和装置
技术领域
本申请涉及服务器技术领域，更具体地说，涉及一种主机耦合体的均衡控制方法和装置。
背景技术
主机耦合体COUPLE FACILITY，简称耦合体，一般缩写为CF，是主机高可用架构中负责多台服务器之间进行通讯的重要设备，是服务器并行协作的中间桥梁。主机耦合体的内存被高可用架构中的所有服务器所共用，各台服务器把系统信息写入其内存中，同时也从中获取其他服务器信息，以此完成不同服务器之间的信息共享和信息互通。
主机系统高可用架构通常是由多台服务器和两台CF组成，多台服务器通过两台CF进行通信和交互，以图1为例，4台服务器中分别部署着DB2数据库，4台数据库组成一个数据库集群，同时访问一同共享的应用数据，协同处理银行业务或执行批量作业。
而两台主机耦合体CF1、CF2作为4台服务器的沟通桥梁，一方面使用LIST和LOCK类型的内存来存放和共享4台服务器和DB2数据库的状态和锁信息，另一方面使用全局缓冲池GBP来缓存这4台数据库需要共同访问的表数据，保证各台服务器的数据一致性。
GBP(全局缓冲池,GROUP BUFFER POOL)是CF内存中的一种存储类型。CF根据需要，将内存划分为3种类型：一种是LIST类型，用来存放系统日志和系统基本信息；第二种是LOCK类型，是存放各服务器的锁信息，记录某一共享资源正被哪台服务器占用，其他服务器暂不可使用，通过锁信息来协调各服务器对共享资源进行排队处理；第三种是CACHE类型，也是占用CF内存最多的，用来缓存多台服务器需要访问的共享数据，保证各台服务器的数据一致性，GBP就是此类型,是专门供数据库使用的缓存空间,用来存放同时被多台服务器读写的表数据。
当执行数据库应用表批量下档的场景时，批量下档作业会并发分散在4台服务器上运行，同时对多张下档表进行读取。下档是指读取DB2中的表数据，将其转换为顺序文件。通常对表的读取是直接从磁盘取到本地服务器，不需要放到CF中。但是如果在读取的过程中，有其他服务器需要对读取的数据进行修改更新时，为了保证数据一致性，就需要将该数据传送到GBP中，保证GBP中的数据是最新的，供需要访问的所有服务器共享。
在数据库表批量下档时段，一方面各台服务器上有大量的数据库表需要读取，另一方面由于存在联机交易，各台服务器都会有大量的对表更新操作在进行，这就导致同时发生读、写的数据量很大，需要缓存到GBP中。大量数据在多台服务器和GBP之间进行同步、异步传输，以及CF和各台服务器间的大量交互，给GBP和其所在的CF造成了很大压力，使得该CF的CPU的使用率达到80％以上，出现性能瓶颈。这会导致GBP缓存中的数据不能及时写回到磁盘中；所有联机交易等待从GBP中读取数据到本地服务器，或是等待向GBP中写入数据，进而引发交易超时等问题。而整个系统架构也会由于一台CF的性能瓶颈出现使用不充分的问题。
这里需要说明的是，在批量下档期间，仅有下档的这些表使用的GBP会极其繁忙，进而引起其所在CF的CPU使用率达到80％以上，下档的表未使用的GBP并不繁忙。下档的表使用哪个GBP是在表创建的时候定义的，对于每个页面4KB大小的表，GBP最多可以定位成50个：GBP0到GBP49，也就是CF中的50个缓存区。开发人员会根据应用的实际需要定义GBP的个数，以及定义将哪些表放置在同一个GBP中。
不同GBP在两台CF中的摆放情况也是不同的，在CF中创建GBP缓存空间时，会指定GBP主用某台CF，辅用另一台CF。上文中所说的各台服务器和CF之间的信息交互，以及各台服务器与GBP之间的应用数据传输，都是由主用的那台CF负责，辅用的CF主要用来负责高可用备份，保证最新的数据留存。因此在下档期间，主用的CF的繁忙程度会明显高于辅用的那台CF。
基于上面说述的情况，当批量下档的数据表集中在某几个GBP中，而这些GBP又都主用同一台CF时，就会引发这台CF的CPU情况超高，而另一台的CPU使用情况却很低，出现二者不均衡的现象，从而导致系统的整体性能降低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种主机耦合体的均衡控制方法和装置，用于对主机耦合体进行均衡控制，以避免系统的整体性能降低。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种主机耦合体的均衡控制方法，应用于大型主机数据库集群系统，所述大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体，所述均衡控制方法包括步骤：
当基于所述第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分所述应用表作为目标应用表；
选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池；
将所述目标应用表回写到所述大型主机数据库系统的磁盘中；
将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池。
可选的，所述选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池，包括步骤：
选择所述第二主机耦合体中使用量较小的全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
可选的，所述选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池，还包括步骤：
如果不能从所述第二主机耦合体中选出所述使用量较小的全局缓冲池时，或者不允许使用第二主机耦合体中已有的全局缓冲池时,则在所述第二主机耦合体中新建一个全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
可选的，所述将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池，包括步骤：
修改所述目标应用表的配置信息，以使所述目标应用表指向所述目标全局缓冲池；
启动所述目标应用表，以使所述目标应用表被写入所述目标全局缓冲池。
一种主机耦合体的均衡控制装置，应用于大型主机数据库集群系统，所述大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体，所述均衡控制装置包括：
第一选定模块，被配置为当基于所述第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分所述应用表作为目标应用表；
第二选定模块，被配置为选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池；
回写操作模块，被配置为将所述目标应用表回写到所述大型主机数据库系统的磁盘中；
写入控制模块，被配置为将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池。
可选的，所述第二选定模块包括：
第一选定单元，被配置为选择所述第二主机耦合体中使用量较小的全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
可选的，所述第二选定单元还包括：
第二选定单元，被配置为如果所述第一选定单元不能从所述第二主机耦合体中选出所述使用量较小的全局缓冲池时，或者不允许使用第二主机耦合体中已有的全局缓冲池时,则在所述第二主机耦合体中新建一个全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。可选的，所述写入控制模块包括：
信息修改单元，被配置为修改所述目标应用表的配置信息，以使所述目标应用表指向所述目标全局缓冲池；
启动控制单元，被配置为启动所述目标应用表，以使所述目标应用表被写入所述目标全局缓冲池。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种主机耦合体的均衡控制方法和装置，该方法和装置应用于大型主机数据库集群系统，大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体。该均衡控制方案具体为当基于第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分应用表作为目标应用表；选定第二主机耦合体的目标全局缓冲池；将目标应用表回写到大型主机数据库系统的磁盘中；将目标应用表写入目标全局缓冲池。通过上述操作，可以使得任务较重的主机耦合体的应用表被迁移至其他任务较轻的主机耦合体的全局缓冲池中，从而使任务较重的主机耦合体的CPU的使用率降低，避免出现二者不均衡的现象，从而能够避免系统的整体性能下降。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为主机系统高可用架构的框图；
图2为本申请实施例的一种主机耦合体的均衡控制方法的流程图；
图3为本申请实施例的一种主机耦合体的均衡控制装置的框图；
图4为本申请实施例的另一种主机耦合体的均衡控制装置的框图；
图5为本申请实施例的又一种主机耦合体的均衡控制装置的框图；
图6为本申请实施例的又一种主机耦合体的均衡控制装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
图2为本申请实施例的一种主机耦合体的均衡控制方法的流程图。
本实施例提供的均衡控制方法应用于大型主机数据库集群系统中，该大型主机数据库集群系统包括多个服务器，还包括两个主机耦合体，其中一个为作为主用的第一主机耦合体，另一个为作为辅用的第二主机耦合体。这里的主用是指在实施应用表批量下档操作时，绝大部分应用表被分配的全局缓冲池位于第一主机耦合体。
如图2所示，本实施例提供的均衡控制方法具体包括如下步骤：
S1、选出部分应用表作为目标应用表。
即在执行应用表批量下档时，如果第一主机耦合体的CPU的使用率达到使用瓶颈时，如CPU的使用率达到80％以上时，从该第一主机耦合体所服务的所有应用表中选出部分应用表作为目标应用表。选出的比例可以根据实际应用场景确定。
S2、从第二主机耦合体中选定目标全局缓冲池。
即根据第二主机耦合体对所有全局缓冲池的配置，或者其他服务器对第二主机耦合体的全局缓冲池的使用情况，从中选出使用量较小的全局缓冲池作为备选的全局缓冲池，为了方便描述，我们将选出的使用量较小的全局缓冲池称为目标全局缓冲池。
另外，如果根据第二主机耦合体对全局缓冲池的配置情况或者所有全局缓冲池的具体使用量，从中无法选出目标全局缓冲池，则新建相应的目标全局缓冲池，具体新建数量可以根据需要调整的目标应用表的数量确定。
S3、将目标应用表回写到磁盘。
为了保证原有全局缓冲池中的存放的应用表最新数据不被丢失，此时将通过暂停表的命令，将需要调整的目标应用表的数据从第一主机耦合体中回写到相应服务器的磁盘中，以保证磁盘中的数据为最新数据。
暂停表的命令如下：
STOP DATABASE DB1 SPACENAM TS1 AT(COMMIT)
在暂停表到开启表期间，该表处于不可访问状态。
S4、将目标应用表写入目标全局缓冲池。
这里的写入实际是在对目标应用表修改配置后再次执行时自动完成的。在完成暂停表的操作后，首先，修改相应目标应用表的配置信息，例如，通过如下SQL语句，我们可以修改目标应用表使用的GBP：
ALTER TABLESPACE database-name.tablespace-name BUFFERPOOL bpname
比如表TB1建立在TABLESPACE DB1.TS1中，想要修改表TBL1使用GBP2,那么语句可以写成：
ALTER TABLESPACE DB1.TS1 BUFFERPOOL BP2
命令生效后，TBL1使用的全局缓存池就会变为GBP2，在批量和业务进行过程中，各台服务器需要共享的TBL1数据就会传送到GBP2中，原来使用的GBP1不在供TBL1使用。
然后，在完成上述修改后，启动目标应用表，新到达服务器的交易访问TB1时，TB1将会使用GBP2作为全局缓冲池，随着第一主机耦合体中部分应用表被迁移，第一主机耦合体的CPU的使用率就会相应降低，从而实现主机耦合体件的任务均衡。
从上述技术方案看出，本实施例提供了一种主机耦合体的均衡控制方法，该方法应用于大型主机数据库集群系统，大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体。该均衡控制方案具体为当基于第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分应用表作为目标应用表；选定第二主机耦合体的目标全局缓冲池；将目标应用表回写到大型主机数据库系统的磁盘中；将目标应用表写入目标全局缓冲池。通过上述操作，可以使得任务较重的主机耦合体的应用表被迁移至其他任务较轻的主机耦合体的全局缓冲池中，从而使任务较重的主机耦合体的CPU的使用率降低，避免出现二者不均衡的现象，从而能够避免系统的整体性能下降。
实施例二
图3为本申请实施例的一种主机耦合体的均衡控制装置的框图。
本实施例提供的均衡控制装置应用于大型主机数据库集群系统中，可以看做实体装置也可以看做是该集群系统的功能模块，该大型主机数据库集群系统包括多个服务器，还包括两个主机耦合体，其中一个为作为主用的第一主机耦合体，另一个为作为辅用的第二主机耦合体。这里的主用是指在实施应用表批量下档操作时，绝大部分应用表被分配的全局缓冲池位于第一主机耦合体。
如图3所示，本实施例提供的均衡控制装置具体包括第一选定模块10、第二选定模块20、回写控制模块30和写入控制模块40。
第一选定模块用于选出部分应用表作为目标应用表。
即在执行应用表批量下档时，如果第一主机耦合体的CPU的使用率达到使用瓶颈时，如CPU的使用率达到80％以上时，从该第一主机耦合体所服务的所有应用表中选出部分应用表作为目标应用表。选出的比例可以根据实际应用场景确定。
第二选定模块用于从第二主机耦合体中选定目标全局缓冲池。该模块包括第一选定单元21，如图4所示。
第一选定单元用于根据第二主机耦合体对所有全局缓冲池的配置，或者其他服务器对第二主机耦合体的全局缓冲池的使用情况，从中选出使用量较小的全局缓冲池作为备选的全局缓冲池，为了方便描述，我们将选出的使用量较小的全局缓冲池称为目标全局缓冲池。
另外，该模块还可以包括第二选定单元22，如图5所示，第二选定单元用于如果第一选定单元根据第二主机耦合体对全局缓冲池的配置情况或者所有全局缓冲池的具体使用量，从中无法选出目标全局缓冲池，则新建相应的目标全局缓冲池，具体新建数量可以根据需要调整的目标应用表的数量确定。
回写控制模块用于将目标应用表回写到磁盘。
为了保证原有全局缓冲池中的存放的应用表最新数据不被丢失，此时将通过暂停表的命令，将需要调整的目标应用表的数据从第一主机耦合体中回写到相应服务器的磁盘中，以保证磁盘中的数据为最新数据。
暂停表的命令如下：
STOP DATABASE DB1 SPACENAM TS1 AT(COMMIT)
在暂停表到开启表期间，该表处于不可访问状态。
写入控制模块用于将目标应用表写入目标全局缓冲池。
这里的写入实际是在对目标应用表修改配置后再次执行时自动完成的。该模块具体包括信息修改单元41和启动控制单元42，如图6所示。信息修改单元用于在完成暂停表的操作后，修改相应目标应用表的配置信息，例如，通过如下SQL语句，我们可以修改目标应用表使用的GBP：
ALTER TABLESPACE database-name.tablespace-name BUFFERPOOL bpname
比如表TB1建立在TABLESPACE DB1.TS1中，想要修改表TBL1使用GBP2,那么语句可以写成：
ALTER TABLESPACE DB1.TS1 BUFFERPOOL BP2
命令生效后，TBL1使用的全局缓存池就会变为GBP2，在批量和业务进行过程中，各台服务器需要共享的TBL1数据就会传送到GBP2中，原来使用的GBP1不在供TBL1使用。
启动控制单元用于在完成上述修改后，启动目标应用表，新到达服务器的交易访问TB1时，TB1将会使用GBP2作为全局缓冲池，随着第一主机耦合体中部分应用表被迁移，第一主机耦合体的CPU的使用率就会相应降低，从而实现主机耦合体件的任务均衡。
从上述技术方案看出，本实施例提供了一种主机耦合体的均衡控制装置，该装置应用于大型主机数据库集群系统，大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体。该均衡控制方案具体为当基于第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分应用表作为目标应用表；选定第二主机耦合体的目标全局缓冲池；将目标应用表回写到大型主机数据库系统的磁盘中；将目标应用表写入目标全局缓冲池。通过上述操作，可以使得任务较重的主机耦合体的应用表被迁移至其他任务较轻的主机耦合体的全局缓冲池中，从而使任务较重的主机耦合体的CPU的使用率降低，避免出现二者不均衡的现象，从而能够避免系统的整体性能下降。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种主机耦合体的均衡控制方法，应用于大型主机数据库集群系统，所述大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体，其中，所述均衡控制方法包括步骤：
当基于所述第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分所述应用表作为目标应用表；
选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池；
将所述目标应用表回写到所述大型主机数据库系统的磁盘中；
将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池。
2.如权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于，所述选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池，包括步骤：
选择所述第二主机耦合体中使用量较小的全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
3.如权利要求2所述的均衡控制方法，其特征在于，所述选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池，还包括步骤：
如果不能从所述第二主机耦合体中选出所述使用量较小的全局缓冲池时，或者不允许使用第二主机耦合体中已有的全局缓冲池时,则在所述第二主机耦合体中新建一个全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
4.如权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于，所述将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池，包括步骤：修改所述目标应用表的配置信息，以使所述目标应用表指向所述目标全局缓冲池；
启动所述目标应用表，以使所述目标应用表被写入所述目标全局缓冲池。
5.一种主机耦合体的均衡控制装置，应用于大型主机数据库集群系统，所述大型主机数据库集群系统至少包括主用的第一主机耦合体和辅用的第二主机耦合体，其中，所述均衡控制装置包括：
第一选定模块，被配置为当基于所述第一主机耦合体执行数据库应用表的批量下档时，选出部分所述应用表作为目标应用表；
第二选定模块，被配置为选定所述第二主机耦合体的目标全局缓冲池；
回写操作模块，被配置为将所述目标应用表回写到所述大型主机数据库系统的磁盘中；
写入控制模块，被配置为将所述目标应用表写入所述目标全局缓冲池。
6.如权利要求5所述的均衡控制装置，其特征在于，所述第二选定模块包括：
第一选定单元，被配置为选择所述第二主机耦合体中使用量较小的全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
7.如权利要求6所述的均衡控制装置，其特征在于，所述第二选定单元还包括：
第二选定单元，被配置为如果所述第一选定单元不能从所述第二主机耦合体中选出所述使用量较小的全局缓冲池时，或者不允许使用第二主机耦合体中已有的全局缓冲池时,则在所述第二主机耦合体中新建一个全局缓冲池作为所述目标全局缓冲池。
8.如权利要求5所述的均衡控制装置，其特征在于，所述写入控制模块包括：
信息修改单元，被配置为修改所述目标应用表的配置信息，以使所述目标应用表指向所述目标全局缓冲池；
启动控制单元，被配置为启动所述目标应用表，以使所述目标应用表被写入所述目标全局缓冲池。
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