CN112865993B - 分布式主从系统中从节点的切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分布式主从系统中从节点的切换方法和装置。分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换方法应用于主节点，包括：发送会话标识请求至从节点，其中，从节点用于在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识；接收会话标识；将会话标识封装至心跳信息；每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息，其中，从节点用于在接收到心跳信息时，返回包括会话标识的心跳反馈；向从节点分配任务；若监测到心跳反馈超时，则将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。通过本发明，能够解决从节点故障感知准确性低的技术问题。

Description

分布式主从系统中从节点的切换方法和装置

技术领域

本发明涉及分布式系统技术领域，尤其涉及一种分布式主从系统中从节点的切换方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

分布式主从系统包括主节点和多个从节点，用户通过界面提交任务到分布式主从系统后，主节点接收任务，并将任务分配至从节点执行，因此，分布式主从系统展现给用户的是一个统一的整体，用户无需关注系统内部主节点和从节点的工作流程，同时，由于分布式主从系统包括多个从节点，因此，在现有技术中，当一个从节点发生故障时，通过在主节点上重新配置，可以把故障从节点上的任务分散到其他从节点上，使得单个从节点故障时不影响其他从节点的正常运行，因而分布式主从系统的可靠性较高。

然而，当从节点发生故障时，任务中断，需要在主节点上重新进行人工配置，不能快速切换到其他从节点上，导致从节点发生故障时，部分任务的响应时间增加。相关技术中提出一种解决上述问题的方法，在分布式主从系统中设置第三方服务器，主节点和从节点分别与第三方服务器进行通信，当从节点发生故障时，第三方服务器感知到该故障后通知主节点，从而主节点将故障从节点上未完成的任务分配至其他正常的从节点上，实现故障从节点的感知和切换。

但是，上述解决方案需要引入第三方服务器，增加分布式主从系统物理部署的复杂性，同时，分布式主从系统中从节点的可靠性需要依赖从节点与第三方服务器之间通信的可靠性，对第三方服务器的依赖性较强，会由于从节点与第三方服务器之间的通信故障而将从节点判定为故障从节点，从而降低了故障感知的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式主从系统中从节点的切换方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，用于解决现有技术中从节点故障感知准确性低的技术问题。

一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种分布式主从系统中从节点的切换方法。

分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换方法应用于主节点，包括：发送会话标识请求至从节点，其中，从节点用于在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识；接收会话标识；将会话标识封装至心跳信息；每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息，其中，从节点用于在接收到心跳信息时，返回包括会话标识的心跳反馈；向从节点分配任务；若监测到心跳反馈超时，则将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

进一步地，从节点还用于在接收到心跳信息时，向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈；向从节点分配任务的步骤包括：根据资源状态信息向从节点分配任务。

进一步地，从节点还用于存储向主节点返回的会话标识，在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致；其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

进一步地，从节点上配置有主节点的地址信息，从节点还用于根据主节点的地址信息将从节点的地址信息发送至主节点；发送会话标识请求至从节点的步骤之前，切换方法还包括：接收从节点的地址信息；根据从节点的地址信息与从节点建立连接。

进一步地，从节点还用于在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置，并启动自行销毁程序。

另一方面，为实现上述目的，本发明提供了另一种分布式主从系统中从节点的切换方法。

分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换方法应用于从节点，包括：接收主节点发送的会话标识请求；根据会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至主节点，其中，主节点用于将会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向从节点发送心跳信息；接收主节点发送的心跳信息，并发送包括会话标识的心跳反馈返回至主节点；接收主节点分配的任务，其中，主节点还用于在监测到心跳反馈超时，将未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

进一步地，在接收主节点发送的心跳信息之后，切换方法还包括：向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈，其中，主节点还用于根据资源状态信息向从节点分配任务。

进一步地，切换方法还包括：在根据会话标识请求生成会话标识后，存储会话标识；在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致；其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

进一步地，从节点上配置有主节点的地址信息，切换方法还包括：根据主节点的地址信息将地址信息发送至主节点，其中，主节点还用于根据地址信息与从节点建立连接，并在建立连接后，发送会话标识请求至从节点。

进一步地，切换方法还包括：在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置；启动自行销毁程序。

又一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种分布式主从系统中从节点的切换装置。

分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换装置位于主节点，包括：标识请求发送模块，用于发送会话标识请求至从节点，其中，从节点用于在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识；会话标识接收模块，用于接收会话标识；心跳信息生成模块，用于将会话标识封装至心跳信息；第一心跳收发模块，用于每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息，其中，从节点用于在接收到心跳信息时，返回包括会话标识的心跳反馈；任务分配模块，用于向从节点分配任务；任务转移模块，用于在监测到心跳超时时，将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

又一方面，为实现上述目的，本发明提供了另一种分布式主从系统中从节点的切换装置。

分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换装置位于从节点，包括：标识请求接收模块，用于接收主节点发送的会话标识请求；会话标识发送模块，用于根据会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至主节点，其中，主节点用于将会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向从节点发送心跳信息；第二心跳收发模块，用于接收主节点发送的心跳信息，并发送包括会话标识的心跳反馈返回至主节点；任务接收模块，用于接收主节点分配的任务，其中，主节点还用于在监测到心跳反馈超时，将未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明提供的分布式主从系统中从节点的切换方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，处于工作状态的主节点向从节点发送会话标识请求，以获得与从节点一一对应的会话标识，然后基于该会话标识，封装与从节点对应的心跳信息，并把该心跳信息发送至从节点，从节点接收到该心跳信息后，将包括会话标识的心跳反馈返回至主节点，主节点基于心跳反馈是否超时来实现对从节点的探活，如果某心跳反馈超时，基于该心跳反馈的会话标识可确定哪一个从节点发生故障，进而将该从节点上未完成的任务分配至其他从节点，实现了故障从节点的及时感知和切换，更重要的是，在本发明提供的切换方法中，也即从节点的故障感知和切换流程中，无需依赖第三方服务器，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的分布式主从系统中从节点的切换方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例二提供的分布式主从系统中从节点的切换方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例三提供的分布式主从系统中从节点的切换装置的框图；

图4为本发明实施例四提供的分布式主从系统中从节点的切换装置的框图；

图5为本发明实施例五提供的计算机设备的硬件结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种分布式主从系统中从节点的切换方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，在该实施例中，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，主节点在向从节点分配任务之前，首先发送会话标识请求至从节点，从节点在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识，主节点在接收到会话标识后，将该会话标识封装至心跳信息，每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息，相应地，从节点用于在接收到心跳信息时，返回心跳反馈，该心跳反馈包括会话标识，主、从节点之间维持该预设时长间隔心跳的同时，向从节点分配任务，同时，主节点若监测到心跳反馈超时，将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点，从中可以看出，本发明提供的分布式主从系统中从节点的切换方法中，主节点通过与从节点之间维持心跳来监测从节点，并且通过会话标识来区别不同从节点的心跳信息，因而，当监测到一个从节点的心跳反馈超时，通过心跳反馈中的会话标识确定发生故障的从节点，此时，无论该从节点自身发生故障还是与主节点之间的通信链路发送故障，主节点均无法再分配任务至该从节点，也无法接收该从节点的反馈，此时将该从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点，实现了故障从节点的及时切换，保证任务的正常执行，同时，与现有技术相比，无需通过第三方服务器反馈，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响。

关于本发明提供的分布式主从系统中从节点的切换方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质的具体实施方式，将在下文中详细描述。

实施例一

本发明实施例一提供了一种分布式主从系统中从节点的切换方法，该分布式主从系统包括若干主节点和多个从节点，该切换方法的执行主体为主节点，该主节点接收用户提交的任务，并将其分配至从节点。本实施例仅以多个从节点中的第一从节点和第二从节点为例进行说明，该第一从节点和第二从节点为多个从节点中任意的两个从节点，通过该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，当被分配任务的第一从节点发生故障时，主节点能够及时感知并将第一从节点上未完成的任务转换至第二从节点，实现了分布式主从系统中从节点故障时，由第一从节点自动切换为第二从节点，同时，无需通过第三方服务器反馈，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响，具体地，图1为本发明实施例一提供的分布式主从系统中从节点的切换方法的步骤流程图，如图1所示，该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法包括如下的步骤S101至步骤S106。

步骤S101：发送会话标识请求至从节点。

其中，从节点用于在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识。

主节点处于工作状态时，能够接收客户端发送的任务请求，并将任务请求对应的任务分配至从节点执行。在向从节点分配任务之前，首先获取会话标识，也即向从节点发送会话标识请求，从节点接收到会话标识请求时，生成与自身唯一对应的会话标识并返回至主节点，该会话标识与从节点一一对应。

可选地，可向分布式主从系统中的各个从节点发送会话标识请求，例如向第一从节点和第二从节点分别发送会话标识请求，第一从节点接收到会话标识请求后，生成与第一从节点对应的第一会话标识，并返回至主节点，第二从节点接收到会话标识请求后，生成与第二从节点对应的第二会话标识，并返回至主节点。

步骤S102：接收会话标识。

主节点接收各个从节点返回的会话标识，例如，接收第一从节点返回的第一会话标识和第二从节点返回的第二会话标识。

步骤S103：将会话标识封装至心跳信息。

接收到会话标识后，将会话标识封装在心跳信息中，针对不同的会话标识，封装在对应从节点的心跳信息中，例如，将第一会话标识封装在对应第一从节点的心跳信息A中，将第二会话标识封装在对应第二从节点的心跳信息B中。

步骤S104：每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息。

其中，从节点用于在接收到心跳信息时，返回包括会话标识的心跳反馈。

生成心跳信息后，主节点启动心跳机制，在其处于工作状态下，每间隔预定时长，定时向从节点发送探活心跳，将心跳信息发送至从节点，从节点在接收到心跳信息后，向主节点返回应答，也即返回包括会话标识的心跳反馈。

主节点可间隔不同时长向不同从节点发送心跳信息，也可间隔相同时长向不同从节点发送心跳信息，例如，主节点间隔预定时长X将心跳信息A发送至第一从节点，第一从节点在接收到心跳信息A后，向主节点返回心跳反馈a；主节点间隔预定时长Y将心跳信息B发送至第二从节点，第二从节点在接收到心跳信息B后，向主节点返回心跳反馈B。

步骤S105：向从节点分配任务。

主节点对从节点基于心跳探活后，从节点处于可与主节点通信的正常状态，此时向处于正常状态的从节点分配任务。

例如，主节点对第一从节点和第二从节点基于心跳探活后，第一从节点和第二从节点均处于可与主节点通信的正常状态，此时，主节点接收到任务请求后，可将任务分配至第一从节点，具体地，在进行任务分配时，可采用随机分配、轮询分配等分配方式。

主节点将任务分配至第一从节点，第一从节点执行任务，并将执行结果反馈至主节点，由主节点向客户端进行任务响应。

步骤S106：若监测到心跳反馈超时，则将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

主节点对从节点基于心跳探活后，监测心跳反馈是否超时，其中，心跳反馈包括会话标识，基于会话标识能够得知超时的心跳反馈属于哪个从节点。当确定某一个从节点的心跳反馈超时，表征该从节点处于无法与主节点正常通信的异常状态，该异常状态可能是从节点自身故障，也可能是该从节点与主节点之间的通信故障，但无论是哪种故障，该从节点均无法接收主节点分配的任务，也无法向主节点反馈执行结果，对于该类处于故障状态的从节点，将其上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。从节点在执行任务的过程中，将执行进度返回至主节点，主节点根据接收到的执行进度实时更改本地日志。基于此，当一个从节点处于故障状态时，通过主节点上维护的对应该从节点的本地日志，可查询到该从节点上未完成的任务，此时，将该任务分配至分布式主从系统中的其他从节点，实现任务由故障从节点切换至其他正常的从节点，也即实现了故障从节点的感知和切换。

例如，主节点监测到心跳反馈a超时，由于心跳反馈a包括第一会话标识，表征第一从节点处于故障状态，此时将第一从节点上未完成的任务重新分配至第二从节点。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，处于工作状态的主节点向从节点发送会话标识请求，以获得与从节点一一对应的会话标识，然后基于该会话标识，封装与从节点对应的心跳信息，并把该心跳信息发送至从节点，从节点接收到该心跳信息后，将包括会话标识的心跳反馈返回至主节点，主节点基于心跳反馈是否超时来实现对从节点的探活，如果某心跳反馈超时，基于该心跳反馈的会话标识可确定哪一个从节点发生故障，进而将该从节点上未完成的任务分配至其他从节点，实现了故障从节点的及时感知和切换，更重要的是，在上述从节点的故障感知和切换流程中，无需依赖第三方服务器，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于在接收到心跳信息时，向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈；向从节点分配任务的步骤包括：根据资源状态信息向从节点分配任务。

具体地，从节点在接收到心跳信息之后，获取自身的资源状态信息，并将获取到的资源状态信息返回至主节点，从而主节点在进行任务分配时，能够根据资源状态信息向从节点分配任务。同时，从节点向主节点返回资源状态信息时，通过心跳反馈携带资源状态信息，一方面，基于主从节点之间维持的每间隔预定时长的心跳，从节点能够持续且实时将资源状态信息返回至主节点，另一方面，无需额外占用主从节点之间的通信资源返回资源状态信息。

可选地，接收到心跳信息的从节点，分别将自身的资源状态信息返回至主节点，以使主节点能够统筹多个从节点的资源状态信息，将接收到的任务分配至适合的从节点上。

进一步可选地，资源状态信息包括至少两种资源的使用信息，例如CPU资源的使用信息和内存资源的使用信息。每个从节点接收到心跳信息后，将自身CPU资源的使用信息、内存资源的使用信息和已运行的进程数返回至主节点。不同类型的任务运行时所消耗的主要资源不同，例如，对于mr、hivesql、shell和email等类型的任务而言，mr和shell这两种类型的任务所消耗的主要资源为内存资源，hivesql和email这两种类型的任务所消耗的主要资源为CPU资源。主节点根据待分配任务的类型确定待分配任务的资源类型；在接收到的各个从节点的已运行的进程数中，查找已运行的进程数小于预定进程数的若干从节点，根据若干从节点对应的资源使用信息，确定待分配任务的资源类型消耗最少的一个从节点。具体地，待分配任务的类型为mr或shell时，确定待分配任务的资源类型为内存资源，在查找到已运行的进程数小于预定进程数的多个从节点中，选取内存资源消耗最少的一个从节点；待分配任务的类型为hivesql或email时，确定待分配任务的资源类型为CPU资源，在查找到已运行的进程数小于预定进程数的多个从节点中，选取CPU资源消耗最少的一个从节点。

进一步可选地，主节点通过界面接收到客户端提交的任务后，对任务进行分配时，可同时考虑任务的执行特性，例如，当任务为独占执行的任务时，将任务分配至一个从节点即可，当任务为包括多个子任务的并行执行的任务时，将各个子任务分别分配至不同的从节点执行。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于存储向主节点返回的会话标识，在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致；其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

具体地，从节点生成唯一会话标识后，一方面返回至主节点，另一方面，将会话标识存储。当接收到主节点发送的心跳信息后，将心跳信息中的会话标识与存储的会话标识进行比对，当二者一致时，才将心跳反馈返回至主节点。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，从节点仅当接收到的心跳信息中的会话标识与存储的会话标识一致时，返回心跳反馈，避免对错误的心跳信息进行不必要的反馈而造成通信资源占用，而影响到对正确心跳信息的正常反馈。

可选地，在一种实施例中，从节点上配置有主节点的地址信息，从节点还用于根据主节点的地址信息将从节点的地址信息发送至主节点；发送会话标识请求至从节点的步骤之前，切换方法还包括：接收从节点的地址信息；根据从节点的地址信息与从节点建立连接。

具体地，将分布式主从系统中主节点的地址信息配置在从节点上，系统启动后，从节点将自身的地址信息按照主节点的地址信息进行发送，从而将从节点的地址信息发送至主节点，主节点接收从节点的地址信息。主节点进入工作状态后，通过从节点的地址信息主动与从节点进行会话连接，主从节点在建立连接之后，主节点能够向从节点发送会话标识请求。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，将主节点的地址信息配置在从节点上，从而主从节点之间建立连接时也无需经过第三方服务器，从而简化了分布式主从系统的物理部署。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置，并启动自行销毁程序。

具体地，当主节点与某一从节点之间的通信发生故障时，通过上文可以得到，主节点会监测到该从节点的心跳反馈超时，此时，将该从节点上未执行完成的任务分配至其他从节点，而在一种情况下，当该从节点自身仍处于可执行任务的状态时，如果该从节点仍然继续执行任务，仅仅是断开与主节点的通信，那么该从节点继续执行的任务，与被分配至其他从节点上被其他从节点执行的任务之间，会出现任务冲突，为了避免这种冲突，从节点也对心跳信息进行监测，当监测到在预设时长内没有接收到心跳信息，也即心跳信息超时时，启动自行销毁程序，不再执行任务，即可避免任务冲突。同时，造成心跳信息超时的原因除了上述主节点与该从节点之间的通信发生故障之外，也可能是主节点故障，在该实施例中，启动自行销毁程序之前，将任务状态信息保存至外部存储装置，从而新的主节点进入工作状态后，能够通过外部存储装置任务状态信息，避免从节点自行销毁程序产生的任务状态丢失，提升任务执行的可靠性。

实施例二

本发明实施例二提供了一种分布式主从系统中从节点的切换方法，该分布式主从系统包括若干主节点和多个从节点，该切换方法的执行主体为从节点，该主节点接收用户提交的任务，并将其分配至从节点。本实施例仅以多个从节点中的第一从节点和第二从节点为例进行说明，该第一从节点和第二从节点为多个从节点中任意的两个从节点，通过该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，当被分配任务的第一从节点发生故障时，主节点能够及时感知并将第一从节点上未完成的任务转换至第二从节点，实现了分布式主从系统中第从节点故障时，由第一从节点自动切换为第二从节点，同时，无需通过第三方服务器反馈，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响，具体地，图2为本发明实施例二提供的分布式主从系统中从节点的切换方法的步骤流程图，如图2所示，该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法包括如下的步骤S201至步骤S204。

步骤S201：接收主节点发送的会话标识请求。

主节点处于工作状态时，能够接收客户端发送的任务请求，并将任务请求对应的任务分配至从节点执行。在向从节点分配任务之前，首先获取会话标识，也即向从节点发送会话标识请求，从节点接收该会话标识请求。

可选地，可向分布式主从系统中的各个从节点发送会话标识请求，例如向第一从节点和第二从节点分别发送会话标识请求。

步骤S202：根据会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至主节点。

其中，主节点用于将会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向从节点发送心跳信息。

从节点接收到会话标识请求时，生成与自身唯一对应的会话标识并返回至主节点，该会话标识与从节点一一对应，例如，第一从节点接收到会话标识请求后，生成与第一从节点对应的第一会话标识，并返回至主节点，第二从节点接收到会话标识请求后，生成与第二从节点对应的第二会话标识，并返回至主节点。

主节点接收各个从节点返回的会话标识，例如，接收第一从节点返回的第一会话标识和第二从节点返回的第二会话标识。接收到会话标识后，将会话标识封装在心跳信息中，针对不同的会话标识，封装在对应从节点的心跳信息中，例如，将第一会话标识封装在对应第一从节点的心跳信息A中，将第二会话标识封装在对应第二从节点的心跳信息B。

生成心跳信息后，主节点启动心跳机制，在其处于工作状态下，每间隔预定时长，定时向从节点发送探活心跳，将心跳信息发送至从节点，主节点可间隔不同时长向不同从节点发送心跳信息，也可间隔相同时长向不同从节点发送心跳信息，例如，主节点间隔预定时长X将心跳信息A发送至第一从节点；主节点间隔预定时长Y将心跳信息B发送至第二从节点。

步骤S203：接收主节点发送的心跳信息，并发送包括会话标识的心跳反馈返回至主节点。

从节点在接收到心跳信息后，向主节点返回应答，也即返回包括会话标识的心跳反馈。例如，第一从节点在接收到心跳信息A后，向主节点返回心跳反馈a；第二从节点在接收到心跳信息B后，向主节点返回心跳反馈B。

步骤S204：接收主节点分配的任务。

其中，主节点还用于在监测到心跳反馈超时，将未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

主节点对从节点基于心跳探活后，从节点处于可与主节点通信的正常状态，此时向处于正常状态的从节点分配任务，从节点接收主节点分配的任务。

例如，主节点对第一从节点和第二从节点基于心跳探活后，第一从节点和第二从节点均处于可与主节点通信的正常状态，此时，主节点接收到任务请求后，可将任务分配至第一从节点，具体地，在进行任务分配时，可采用随机分配、轮询分配等分配方式。

主节点将任务分配至第一从节点，第一从节点执行任务，并将执行结果反馈至主节点，由主节点向客户端进行任务响应。主节点对从节点基于心跳探活后，监测心跳反馈是否超时，其中，心跳反馈包括会话标识，基于会话标识能够得知超时的心跳反馈属于哪个从节点。当确定某一个从节点的心跳反馈超时，表征该从节点处于无法与主节点正常通信的异常状态，该异常状态可能是从节点自身故障，也可能是该从节点与主节点之间的通信故障，但无论是哪种故障，该从节点均无法接收主节点分配的任务，也无法向主节点反馈执行结果，对于该类处于故障状态的从节点，将其上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。其中，主节点将任务分配至从节点后，可在主节点上维护任务执行状态表，从节点在执行任务的过程中，将执行进度返回至主节点，主节点根据接收到的执行进度实时更改任务执行状态表。基于此，当一个从节点处于故障状态时，通过主节点上维护的对应该从节点的任务执行状态表，可查询到该从节点上未完成的任务，此时，将该任务分配至分布式主从系统中的其他从节点，实现任务由故障从节点切换至其他正常的从节点，也即实现了故障从节点的感知和切换。

例如，主节点监测到心跳反馈a超时，由于心跳反馈a包括第一会话标识，表征第一从节点处于故障状态，此时将第一从节点上未完成的任务重新分配至第二从节点。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，从节点接收主节点发送的会话标识请求，并将与自身一一对应的会话标识发送至主节点，以使主节点能够基于该会话标识，封装与从节点对应的心跳信息，并把该心跳信息发送至从节点，从节点接收到该心跳信息后，将包括会话标识的心跳反馈返回至主节点，主节点基于心跳反馈是否超时来实现对从节点的探活，如果某心跳反馈超时，基于该心跳反馈的会话标识可确定哪一个从节点发生故障，进而将该从节点上未完成的任务分配至其他从节点，实现了故障从节点的及时感知和切换，更重要的是，在上述从节点的故障感知和切换流程中，无需依赖第三方服务器，避免第三方依赖对故障从节点感知准确性的影响。

可选地，在一种实施例中，在接收主节点发送的心跳信息之后，分布式主从系统中从节点的切换方法还包括：向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈，其中，主节点还用于根据资源状态信息向从节点分配任务。

具体地，从节点在接收到心跳信息之后，获取自身的资源状态信息，并将获取到的资源状态信息返回至主节点，从而主节点在进行任务分配时，能够根据资源状态信息向从节点分配任务。同时，从节点向主节点返回资源状态信息时，通过心跳反馈携带资源状态信息，一方面，基于主从节点之间维持的每间隔预定时长的心跳，从节点能够持续且实时将资源状态信息返回至主节点，另一方面，无需额外占用主从节点之间的通信资源返回资源状态信息。

可选地，在一种实施例中，分布式主从系统中从节点的切换方法还包括：在根据会话标识请求生成会话标识后，存储会话标识；在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致；其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

具体地，从节点生成唯一会话标识后，一方面返回至主节点，另一方面，将会话标识存储。当接收到主节点发送的心跳信息后，将心跳信息中的会话标识与存储的会话标识进行比对，当二者一致时，才将心跳反馈返回至主节点。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，从节点仅当接收到的心跳信息中的会话标识与存储的会话标识一致时，返回心跳反馈，避免对错误的心跳信息进行不必要的反馈而造成通信资源占用，而影响到对正确心跳信息的正常反馈。

可选地，在一种实施例中，从节点上配置有主节点的地址信息，分布式主从系统中从节点的切换方法还包括：根据主节点的地址信息将地址信息发送至主节点，其中，主节点还用于根据地址信息与从节点建立连接，并在建立连接后，发送会话标识请求至从节点。

具体地，将分布式主从系统中主节点的地址信息配置在从节点上，系统启动后，从节点将自身的地址信息按照主节点的地址信息进行发送，从而将从节点的地址信息发送至主节点，主节点接收从节点的地址信息。主节点进入工作状态后，通过从节点的地址信息主动与从节点进行会话连接，主从节点在建立连接之后，主节点能够向从节点发送会话标识请求。

采用该实施例提供的分布式主从系统中从节点的切换方法，将主节点的地址信息配置在从节点上，从而主从节点之间建立连接时也无需经过第三方服务器，从而简化了分布式主从系统的物理部署。

可选地，在一种实施例中，分布式主从系统中从节点的切换方法还包括：在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置；启动自行销毁程序。

具体地，当主节点与某一从节点之间的通信发生故障时，通过上文可以得到，主节点会监测到该从节点的心跳反馈超时，此时，将该从节点上未执行完成的任务分配至其他从节点，而在一种情况下，当该从节点自身仍处于可执行任务的状态时，如果该从节点仍然继续执行任务，仅仅是断开与主节点的通信，那么该从节点继续执行的任务，与被分配至其他从节点上被其他从节点执行的任务之间，会出现任务冲突，为了避免这种冲突，从节点也对心跳信息进行监测，当监测到在预设时长内没有接收到心跳信息，也即心跳信息超时时，启动自行销毁程序，不再执行任务，即可避免任务冲突。同时，造成心跳信息超时的原因除了上述主节点与该从节点之间的通信发生故障之外，也可能是主节点故障，在该实施例中，启动自行销毁程序之前，将任务状态信息保存至外部存储装置，从而新的主节点进入工作状态后，能够通过外部存储装置任务状态信息，避免从节点自行销毁程序产生的任务状态丢失，提升任务执行的可靠性。

实施例三

对应于上述实施例一，本发明实施例三提供了一种分布式主从系统中从节点的切换装置，其中，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换装置位于主节点，相关技术特征和对应的技术效果可参考上述实施例一，该处不再赘述。图3为本发明实施例三提供的分布式主从系统中从节点的切换装置的框图，如图3所示，该切换装置包括：标识请求发送模块301、会话标识接收模块302、心跳信息生成模块303、第一心跳收发模块304、任务分配模块305和任务转移模块306。

其中，标识请求发送模块301，用于发送会话标识请求至从节点，其中，从节点用于在接收到会话标识请求时，向主节点返回与自身唯一对应的会话标识；会话标识接收模块302，用于接收会话标识；心跳信息生成模块303，用于将会话标识封装至心跳信息；第一心跳收发模块304，用于每间隔预设时长向从节点发送对应的心跳信息，其中，从节点用于在接收到心跳信息时，返回包括会话标识的心跳反馈；任务分配模块305，用于向从节点分配任务；任务转移模块306，用于在监测到心跳超时时，将超时的心跳反馈所属的从节点上未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于在接收到心跳信息时，向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈；任务分配模块305在向从节点分配任务的步骤时，根据资源状态信息向从节点分配任务。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于存储向主节点返回的会话标识，在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致；其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

可选地，在一种实施例中，从节点上配置有主节点的地址信息，从节点还用于根据主节点的地址信息将从节点的地址信息发送至主节点；切换装置还包括连接建立模块，用于在标识请求发送模块301发送会话标识请求至从节点之前，接收从节点的地址信息，根据从节点的地址信息与从节点建立连接。

可选地，在一种实施例中，从节点还用于在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置，并启动自行销毁程序。

实施例四

对应于上述实施例二，本发明实施例四提供了一种分布式主从系统中从节点的切换装置，其中，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，切换装置位于从节点，相关技术特征和对应的技术效果可参考上述实施例二，该处不再赘述。图4为本发明实施例四提供的分布式主从系统中从节点的切换装置的框图，如图4所示，该切换装置包括：标识请求接收模块401、会话标识发送模块402、第二心跳收发模块403和任务接收模块404。

其中，标识请求接收模块401，用于接收主节点发送的会话标识请求；会话标识发送模块402，用于根据会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至主节点，其中，主节点用于将会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向从节点发送心跳信息；第二心跳收发模块403，用于接收主节点发送的心跳信息，并发送包括会话标识的心跳反馈返回至主节点；任务接收模块404，用于接收主节点分配的任务，其中，主节点还用于在监测到心跳反馈超时，将未完成的任务分配至分布式主从系统中的其他从节点。

可选地，在一种实施例中，第二心跳收发模块403还用于在接收主节点发送的心跳信息之后，向主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈，其中，主节点还用于根据资源状态信息向从节点分配任务。

可选地，在一种实施例中，会话标识发送模块402还用于在根据会话标识请求生成会话标识后，存储会话标识，在接收到心跳信息时，判断心跳信息中的会话标识和存储的会话标识是否一致，其中，当心跳信息中的会话标识和存储的会话标识一致时，向主节点返回心跳反馈。

可选地，在一种实施例中，从节点上配置有主节点的地址信息，切换装置还包括地址信息发送模块，用于根据主节点的地址信息将地址信息发送至主节点，其中，主节点还用于根据地址信息与从节点建立连接，并在建立连接后，发送会话标识请求至从节点。

可选地，在一种实施例中，切换装置还包括自行销毁模块，用于在预设时长内没有接受到心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置；启动自行销毁程序。

实施例五

本实施例五还提供一种计算机设备，如可以执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。如图5所示，本实施例的计算机设备01至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器011、处理器012，如图5所示。需要指出的是，图5仅示出了具有组件存储器011和处理器012的计算机设备01，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本实施例中，存储器011(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器011可以是计算机设备01的内部存储单元，例如该计算机设备01的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器011也可以是计算机设备01的外部存储设备，例如该计算机设备01上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器011还可以既包括计算机设备01的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器011通常用于存储安装于计算机设备01的操作系统和各类应用软件，例如实施例一或实施例二的分布式主从系统中从节点的切换方法的程序代码等。此外，存储器011还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

处理器012在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器012通常用于控制计算机设备01的总体操作。本实施例中，处理器012用于运行存储器011中存储的程序代码或者处理数据，例如分布式主从系统中从节点的切换方法等。

实施例六

本实施例六还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储分布式主从系统中从节点的切换装置，被处理器执行时实现分布式主从系统中从节点的切换方法。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，所述切换方法应用于所述主节点，包括：

发送会话标识请求至所述从节点，其中，所述从节点用于在接收到所述会话标识请求时，向所述主节点返回与自身唯一对应的会话标识；

接收所述会话标识；

将所述会话标识封装至心跳信息；

每间隔预设时长向所述从节点发送对应的所述心跳信息，其中，所述从节点用于在接收到所述心跳信息时，返回包括所述会话标识的心跳反馈；

向所述从节点分配任务；

若监测到所述心跳反馈超时，则将超时的所述心跳反馈所属的所述从节点上未完成的任务分配至所述分布式主从系统中的其他从节点。

2.根据权利要求1所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，所述从节点还用于在接收到所述心跳信息时，向所述主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈；

向所述从节点分配任务的步骤包括：根据所述资源状态信息向所述从节点分配任务。

3.根据权利要求2所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，

所述从节点还用于存储向所述主节点返回的会话标识，在接收到所述心跳信息时，判断所述心跳信息中的会话标识和存储的所述会话标识是否一致；

其中，当所述心跳信息中的会话标识和存储的所述会话标识一致时，向所述主节点返回所述心跳反馈。

4.根据权利要求1所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，

所述从节点上配置有所述主节点的地址信息，所述从节点还用于根据所述主节点的地址信息将所述从节点的地址信息发送至所述主节点；

发送会话标识请求至所述从节点的步骤之前，所述切换方法还包括：

接收所述从节点的地址信息；

根据所述从节点的地址信息与所述从节点建立连接。

5.根据权利要求1所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，所述从节点还用于在所述预设时长内没有接受到所述心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置，并启动自行销毁程序。

6.一种分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，所述切换方法应用于所述从节点，包括：

接收所述主节点发送的会话标识请求；

根据所述会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至所述主节点，其中，所述主节点用于将所述会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向所述从节点发送所述心跳信息；

接收所述主节点发送的心跳信息，并发送包括所述会话标识的心跳反馈返回至所述主节点；

接收所述主节点分配的任务，其中，所述主节点还用于在监测到所述心跳反馈超时，将未完成的任务分配至所述分布式主从系统中的其他从节点。

7.根据权利要求6所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，在接收所述主节点发送的心跳信息之后，所述切换方法还包括：

向所述主节点返回包括资源状态信息的心跳反馈，其中，所述主节点还用于根据所述资源状态信息向所述从节点分配任务。

8.根据权利要求7所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，所述切换方法还包括：

在根据所述会话标识请求生成会话标识后，存储所述会话标识；

在接收到所述心跳信息时，判断所述心跳信息中的会话标识和存储的所述会话标识是否一致；

其中，当所述心跳信息中的会话标识和存储的所述会话标识一致时，向所述主节点返回所述心跳反馈。

9.根据权利要求6所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，所述从节点上配置有所述主节点的地址信息，所述切换方法还包括：

根据所述主节点的地址信息将地址信息发送至所述主节点，其中，所述主节点还用于根据所述地址信息与所述从节点建立连接，并在建立连接后，发送所述会话标识请求至所述从节点。

10.根据权利要求6所述的分布式主从系统中从节点的切换方法，其特征在于，所述切换方法还包括：

在所述预设时长内没有接受到所述心跳消息时，保存任务状态信息至外部存储装置；

启动自行销毁程序。

11.一种分布式主从系统中从节点的切换装置，其特征在于，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，所述切换装置位于所述主节点，包括：

标识请求发送模块，用于发送会话标识请求至所述从节点，其中，所述从节点用于在接收到所述会话标识请求时，向所述主节点返回与自身唯一对应的会话标识；

会话标识接收模块，用于接收所述会话标识；

心跳信息生成模块，用于将所述会话标识封装至心跳信息；

第一心跳收发模块，用于每间隔预设时长向所述从节点发送对应的所述心跳信息，其中，所述从节点用于在接收到所述心跳信息时，返回包括所述会话标识的心跳反馈；

任务分配模块，用于向所述从节点分配任务；

任务转移模块，用于在监测到所述心跳超时时，将超时的所述心跳反馈所属的所述从节点上未完成的任务分配至所述分布式主从系统中的其他从节点。

12.一种分布式主从系统中从节点的切换装置，其特征在于，分布式主从系统包括主节点和多个从节点，所述切换装置位于所述从节点，包括：

标识请求接收模块，用于接收所述主节点发送的会话标识请求；

会话标识发送模块，用于根据所述会话标识请求生成唯一会话标识，并发送至所述主节点，其中，所述主节点用于将所述会话标识封装至心跳信息，且每间隔预设时长向所述从节点发送所述心跳信息；

第二心跳收发模块，用于接收所述主节点发送的心跳信息，并发送包括所述会话标识的心跳反馈返回至所述主节点；

任务接收模块，用于接收所述主节点分配的任务，其中，所述主节点还用于在监测到所述心跳反馈超时，将未完成的任务分配至所述分布式主从系统中的其他从节点。

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