CN113242299A - 多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质 - Google Patents

多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质，所述方法包括：在接收到客户端访问请求时，从访问请求中，获取目标域名，再通过DNS服务器将所述目标域名对应的私网IP发送至负载设备，进而采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到所述负载设备对应的数据中心的公网IP，通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心，再将目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端，采用本发明有利于节约数据容灾的成本，并且能提高数据容灾效率。

Description

多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质。
背景技术
随着计算机技术的飞速发展，数据处理需求越来越大，为更好适应数据处理需求，一些机构或企业构建了数据中心，采用数据中心对数据进行存储和处理。但由于数据的特殊性，为确保数据的安全，往往需要对数据中心进行备份，其中，容灾是为了在遭遇灾害时能保证信息系统能正常运行，帮助企业实现业务连续性的目标，备份是为了应对灾难来临时造成的数据丢失问题。
为确保数据的完整性，往往需要对数据中心进行数据容灾，现有的数据容灾方式，主要通过基于存储层的容灾复制方案或者基于逻辑卷的容灾复制方案，这使得数据中心的成本较高，容灾系统的维护成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备和存储介质，以降低当前容灾系统的维护成本。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种多数据中心的容灾系统，包括：
DNS服务器、防火墙和至少两台负载设备；
所述DNS服务器用于将域名转换为私网IP地址；
所述防火墙用于将所述DNS服务器监听到的私网IP地址映射为携带第一端口号的公网IP，同时，将所述负载设备的虚拟服务IP地址映射为第二端口号的公网IP；
所述负载设备用于监控所述负载设备对应数据中心的健康状态，在每个所述负载设备对应数据中心的健康状态为健康时，根据DNS分发算法，确定目标数据中心，在所述负载设备对应数据中心的健康状态为检测失败时，将DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定目标数据中心，将所述目标数据中心对应的公网IP发送给客户端。
可选地，所述负载设备包括第一网口和第二网口，所述第一网口用于承载业务和管理，所述第二网口用于承载DNS监听。
可选地，所述负载设备包括全局负载模块和服务器负载模块。
可选地，所有所述负载设备的所述全局负载模块构成全局负载DNS集群，所述全局负载DNS集群存储将每个数据中心的公网IP存储到A记录中。
可选地，所述服务器负载模块根据数据中心对应的每个服务器的性能状态，对客户端的请求进行分发。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种多数据中心的容灾方法，包括：
在接收到客户端访问请求时，从所述访问请求中，获取目标域名；
通过DNS服务器将所述目标域名对应的私网IP发送至负载设备；
采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到所述负载设备对应的数据中心的公网IP；
通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从所述健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心；
将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端。
可选地，在所述将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端之后，所述多数据中心的容灾方法还包括：
获取每个数据中心对应的应用服务器的性能数据；
基于所述性能数据进行服务器负载，确定目标服务器；
将所述客户端的请求分发到所述目标服务器。
可选地，在所述将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端之后，所述多数据中心的容灾方法还包括：
若检测到数据中心的健康状态为检测失败时，通过DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定更新后的目标数据中心。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多数据中心的容灾方法的步骤。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多数据中心的容灾方法的步骤。
本发明实施例提供的多数据中心的容灾系统、方法、计算机设备及介质，通过在接收到客户端访问请求时，从访问请求中，获取目标域名，再通过DNS服务器将所述目标域名对应的私网IP发送至负载设备，进而采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到所述负载设备对应的数据中心的公网IP，进而通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心，再将目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端，实现对客户端请求进行快速分发，有利于提高负载效率，也避免宕机的数据中心对请求分发造成的干扰，提高数据容灾效率，同时，通过内外网映射的方式，不需要申请公网IP，直接用数据中心现有的公网IP，并采用负载设备集成实现对数据中心健康状态的检测，有利于节约数据容灾的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是本申请的多数据中心的容灾方法的一个实施例的流程图；
图3是根据本申请的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种多数据中心的容灾系统，该多数据中心的容灾系统包括：DNS服务器、防火墙和至少两台负载设备；
DNS服务器用于将域名转换为私网IP地址；
防火墙用于将DNS服务器监听到的私网IP地址映射为携带第一端口号的公网IP，同时，将负载设备的虚拟服务IP地址映射为第二端口号的公网IP；
负载设备用于监控负载设备对应数据中心的健康状态，在每个负载设备对应数据中心的健康状态为健康时，根据DNS分发算法，确定目标数据中心，在负载设备对应数据中心的健康状态为检测失败时，将DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定目标数据中心，将目标数据中心对应的公网IP发送给客户端。
可选地，负载设备包括第一网口和第二网口，第一网口用于承载业务和管理，第二网口用于承载DNS监听。
可选地，负载设备包括全局负载模块和服务器负载模块。
可选地，所有负载设备的全局负载模块构成全局负载DNS集群，全局负载DNS集群存储将每个数据中心的公网IP存储到A记录中。
可选地，服务器负载模块根据数据中心对应的每个服务器的性能状态，对客户端的请求进行分发。
需要说明的是，负载设备除了监控数据中心的健康状态，还监控数据中心和业务服务器的吞吐，数据包，请求数，延时和RTT等性能数据。
进一步地，两台负载设备的四层连接和七层会话实时进行自动镜像。
进一步地，DNS服务器支持IPv4和IPv6的DNS请求。
其中，第一端口号和第二端口号可以根据实际需求进行设定，例如，第一端口号设置为53，第二端口号设置为80或443，此处不做具体限定。
其中，DNS(Domain Name Server，域名服务器)是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址(IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址(IP address)的表，以解析消息的域名。域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时也指地理位置)。域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。
其中，A(Address)记录是用来指定主机名(或域名)对应的IP地址记录。用户可以将该域名下的网站服务器指向到自己的网页服务器(web server)上。同时也可以设置域名的子域名，换而言之，A记录就是服务器的IP，域名绑定A记录就是告诉DNS，当输入域名的时候给你引导向设置在DNS的A记录所对应的服务器。
其中，四层连接是指协议分层模型中的网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
其中，七层会话是指七层(HTTP/HTTPS协议)服务，负载均衡系统是基于cookie的会话保持。植入cookie的会话保持的最长时间是86400秒(24小时)。
在负载均衡的过程中，四层就是基于IP+端口的负载均衡；七层就是基于URL等应用层信息的负载均衡；也即，二层负载均衡会通过一个虚拟MAC地址接收请求，然后再分配到真实的MAC地址；三层负载均衡会通过一个虚拟IP地址接收请求，然后再分配到真实的IP地址；四层通过虚拟IP+端口接收请求，然后再分配到真实的服务器；七层通过虚拟的URL或主机名接收请求，然后再分配到真实的服务器。
本实施例的一个具体示例如下：用户访问域名erp.test.com，域名的DNS请求发送给DNS服务器，DNS服务器把该DNS请求委托给负载设备，即两台负载的公网IP地址(比如100.100.100.100和200.200.200.200)，为节省公网IP地址，把两台负载部署在防火墙的DMZ区或通过路由器做PAT映射到两台负载的DNS监听网口的私网IP，即公网IP的53端口映射为负载私网IP的53端口；把负载设备上的虚拟服务的私网IP(比如10.10.10.200)映射为公网IP(比如100.100.100.100)，端口为80或443(根据业务系统要求)。
两台负载的配置是同步的，这样作出一个集群，所以请求任何一个负载的DNS请求返回的erp.test.com公网IP地址都是一样的。如果任何一台负载宕机(数据中心网络中断或链路故障等)，DNS会轮询到另外一台负载，这样不影响DNS的请求。负载设备会检测数据中心的健康状态，如果都是健康的，那么根据DNS分发算法，比如轮询，权重轮询(根据数据中心的链路和服务器性能等)来决定分发到哪个数据中心。如果任何一个数据中心检测失败，那么就不会将该数据中心的erp.test.com对应的公网IP返回给用户，检测失败的切换时间为10秒。
当用户接收到返回的erp.test.com的公网IP，这个公网IP是作为虚拟服务的IP地址，后面是映射到服务器的内网IP，在这个阶段负载设备开始做服务器负载的工作。根据服务器的性能(比如连接数，响应时间等)把请求分发到某台最合适的服务器。
上述过程实现了整个从用户到服务器的连接，其中，无论是数据中心断网，还是服务器宕机，都可以不间断的提供服务。
需要说明的是，本申请实施例所提供的多数据中心的容灾方法由服务器执行。
请参阅图2，图2示出本发明实施例提供的一种多数据中心的容灾方法，详述如下：
在接收到客户端访问请求时，从访问请求中，获取目标域名；
通过DNS服务器将目标域名对应的私网IP发送至负载设备；
采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到负载设备对应的数据中心的公网IP；
通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心；
将目标数据中心的公网IP反馈给客户端。
本实施例中，在接收到客户端访问请求时，从访问请求中，获取目标域名，再通过DNS服务器将所述目标域名对应的私网IP发送至负载设备，进而采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到所述负载设备对应的数据中心的公网IP，进而通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心，再将目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端，实现对客户端请求进行快速分发，有利于提高负载效率，也避免宕机的数据中心对请求分发造成的干扰，提高数据容灾效率，同时，通过内外网映射的方式，不需要申请公网IP，直接用数据中心现有的公网IP，并采用负载设备集成实现对数据中心健康状态的检测，有利于节约数据容灾的成本。
在一具体可选实施方式中，在将目标数据中心的公网IP反馈给客户端之后，该多数据中心的容灾方法还包括：
获取每个数据中心对应的应用服务器的性能数据；
基于性能数据进行服务器负载，确定目标服务器；
将客户端的请求分发到所述目标服务器。
本实施例中，基于收集到的应用服务器性能数据，采用服务器负载设备进行业务服务器的负载，确定目标服务器，进而采用目标服务器与客户端进行交互，有利于提高负载均衡的效率，提高系统资源的利用率。
在一具体可选实施方式中，在将目标数据中心的公网IP反馈给客户端之后，该多数据中心的容灾方法还包括：
若检测到数据中心的健康状态为检测失败时，通过DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定更新后的目标数据中心。
本实施例中，在检测到数据中心的健康状态为检测失败时，也即，数据中心存在宕机或者其他无法服务的情形时，通过DNS轮询的方式，从健康状态为健康的所有数据中心中，确定更新后的目标数据中心，确保目标数据中心的正常使用，实现通过较为简单方式对容灾系统的维护。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图3，图3为本实施例计算机设备基本结构框图。
所述计算机设备4包括通过系统总线相互通信连接存储器41、处理器42、网络接口43。需要指出的是，图中仅示出了具有组件连接存储器41、处理器42、网络接口43的计算机设备4，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。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器41至少包括一种类型的可读存储介质，所述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D界面显示存储器等)、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，所述存储器41可以是所述计算机设备4的内部存储单元，例如该计算机设备4的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器41也可以是所述计算机设备4的外部存储设备，例如该计算机设备4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，所述存储器41还可以既包括所述计算机设备4的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器41通常用于存储安装于所述计算机设备4的操作系统和各类应用软件，例如电子文件的控制的程序代码等。此外，所述存储器41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。
所述处理器42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42通常用于控制所述计算机设备4的总体操作。本实施例中，所述处理器42用于运行所述存储器41中存储的程序代码或者处理数据，例如运行电子文件的控制的程序代码。
所述网络接口43可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口43通常用于在所述计算机设备4与其他电子设备之间建立通信连接。
本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有界面显示程序，所述界面显示程序可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的多数据中心的容灾方法的步骤。
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。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
显然，以上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，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多数据中心的容灾系统，其特征在于，包括：DNS服务器、防火墙和至少两台负载设备；
所述DNS服务器用于将域名转换为私网IP地址；
所述防火墙用于将所述DNS服务器监听到的私网IP地址映射为携带第一端口号的公网IP，同时，将所述负载设备的虚拟服务IP地址映射为第二端口号的公网IP；
所述负载设备用于监控所述负载设备对应数据中心的健康状态，在每个所述负载设备对应数据中心的健康状态为健康时，根据DNS分发算法，确定目标数据中心，在所述负载设备对应数据中心的健康状态为检测失败时，将DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定目标数据中心，将所述目标数据中心对应的公网IP发送给客户端。
2.如权利要求1所述的多数据中心的容灾系统，其特征在于，所述负载设备包括第一网口和第二网口，所述第一网口用于承载业务和管理，所述第二网口用于承载DNS监听。
3.如权利要求1所述的多数据中心的容灾系统，其特征在于，所述负载设备包括全局负载模块和服务器负载模块。
4.如权利要求3所述的多数据中心的容灾系统，其特征在于，所有所述负载设备的所述全局负载模块构成全局负载DNS集群，所述全局负载DNS集群存储将每个数据中心的公网IP存储到A记录中。
5.如权利要求3所述的多数据中心的容灾系统，其特征在于，所述服务器负载模块根据数据中心对应的每个服务器的性能状态，对客户端的请求进行分发。
6.一种多数据中心的容灾方法，其特征在于，应用于权利要求1至5所述的多数据中心的容灾系统，所述方法包括：
在接收到客户端访问请求时，从所述访问请求中，获取目标域名；
通过DNS服务器将所述目标域名对应的私网IP发送至负载设备；
采用防火墙对负载设备中的私网IP和虚拟服务IP进行映射为公网IP，得到所述负载设备对应的数据中心的公网IP；
通过负载设备对数据中心的健康状态进行监控，并采用DNS分发算法，从所述健康状态为健康的数据中心中，选取目标数据中心；
将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端。
7.如权利要求6所述的多数据中心的容灾方法，其特征在于，在所述将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端之后，所述多数据中心的容灾方法还包括：
获取每个数据中心对应的应用服务器的性能数据；
基于所述性能数据进行服务器负载，确定目标服务器；
将所述客户端的请求分发到所述目标服务器。
8.如权利要求6所述的多数据中心的容灾方法，其特征在于，在所述将所述目标数据中心的公网IP反馈给所述客户端之后，所述多数据中心的容灾方法还包括：
若检测到数据中心的健康状态为检测失败时，通过DNS轮询得到健康状态为健康的数据中心，并从健康状态为健康的数据中心中，确定更新后的目标数据中心。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6至8任一项所述的多数据中心的容灾方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至8任一项所述的多数据中心的容灾方法。
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