CN113434515B - 基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统 - Google Patents

基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，包括由若干集群节点所组成的物联网平台集群和请求队列，每一集群节点与请求队列之间双向通信，请求队列用作若干集群节点同步请求数据的队列，集群节点用于高速读写数据和高速持久化数据；每一集群节点均部署有一主服务，每一主服务与请求队列之间双向通信，主服务用于执行高速读写数据及高速持久化数据的操作以实现对数据的高速数据读写及高速持久化存储。本发明通过将待持久化的数据从高速存取介质中读取出来，再结合本地的redis服务直接将数据持久化存储到本地，实现高速数据读写和高速持久化数据，有效解决现有技术中高速数据读写和持久化数据的难点问题。

Description

基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统。
背景技术
随着物联网平台上的设备和用户的激增，物联网平台分布式系统部署下的数据中心服务承担着高速数据读写的任务，而数据中心服务上的数据又需要持久化存储，导致数据中心服务面临着高速读写和持久化数据的双重压力，普通的数据存储容器mysql和oracle将不再适用，且高速读写云服务远程容器redis也不适用于分布式场景下（因为各服务器节点微服务需要对访问的元素进行加锁访问）的读写海量数据的场景，从而导致现有的物联网平台分布式系统存在高速数据读写和持久化数据这两个技术难点问题需要克服；因此，有必要提供一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，通过将需要持久化的数据从高速存取介质中读取出来，再结合本地的redis服务直接将数据持久化到本地，从而实现高速持久化数据，进而解决现有物联网平台分布式系统下高速数据读写和持久化数据这两个技术难点问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统。
本发明的技术方案如下：
一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，包括物联网平台集群和请求队列；所述物联网平台集群包括若干集群节点，每一所述集群节点与所述请求队列之间实现双向通信，所述请求队列用于充当若干所述集群节点同步请求数据的队列，每一所述集群节点均用于高速读写数据和高速持久化数据，从而能够快速完成对数据的高速数据读写及高速持久化存储；
每一所述集群节点均部署有一主服务，每一所述主服务与所述请求队列之间实现双向通信，所述主服务用于执行高速读写数据操作及高速持久化数据操作；
每一所述主服务均包括高速存取介质哈希表数据读写接口、用于读取内部请求的内部请求接口、高速存取介质哈希表、高速存取介质队列和第一redis服务；所述高速存取介质哈希表数据读写接口分别与所述请求队列、内部请求接口、高速存取介质哈希表实现通信，所述高速存取介质哈希表数据读写接口用于读取外部请求、用于通过所述内部请求接口实现对内部请求的读取、以及用于发送同步请求数据至所述请求队列；所述高速存取介质哈希表还分别与所述请求队列、高速存取介质队列、第一redis服务实现通信，所述高速存取介质哈希表用于从所述请求队列中消费kafka数据以实现对数据的高速数据读写，以及用于将需要持久化的数据的key推送给所述高速存取介质队列；所述高速存取介质队列还与所述第一redis服务实现通信，所述高速存取介质队列用于缓存所述高速存取介质哈希表推送来的数据key，所述第一redis服务用于从所述高速存取介质队列中获取数据key、用于定时遍历访问所述高速存取介质哈希表中推送所述高速存取介质队列失败的数据、以及用于获取所述高速存取介质哈希表中需要持久化的数据以实现对数据的高速持久化存储。
进一步地，每一所述集群节点还均部署有一备用服务；每一所述集群节点的备用服务与该集群节点的主服务实现通信，所述备用服务用于备份存储所述主服务的数据以提高系统的稳定性和可用性。
进一步地，每一所述备用服务均包括第二redis服务；所述第二redis服务与所述第一redis服务之间实现通信，所述第二redis服务用于从所述第一redis服务中同步数据以实现对第一redis服务中的持久化数据的备份存储。
进一步地，每一所述第一redis服务和第二redis服务均部署有兼容redis协议的pika容器，所述pika容器用于高速持久化数据。
进一步地，所述高速存取介质哈希表数据读写接口为共享内存哈希表数据读写接口，所述高速存取介质哈希表为共享内存哈希表，所述高速存取介质队列为共享内存队列。
进一步地，所述共享内存哈希表为key-value结构。
进一步地，所述外部请求包括来源于物联网平台网关的请求、来源于不同集群节点微服务的请求之中的一种或全部。
进一步地，所述内部请求包括集群节点微服务内部的定时统计任务请求、进程间调用请求、多线程调用请求之中的一种或多种。
进一步地，所述请求队列为kafka集群。
采用上述方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，通过将需要持久化的数据从高速存取介质中读取出来，再结合本地的redis服务直接将数据持久化存储到本地，从而实现对数据的高速数据读写和高速持久化数据，有效解决了现有物联网平台分布式系统下高速数据读写和持久化数据的难点问题，提高了用户的使用体验；
2、优选方案中每一集群节点部署有备用服务，通过备用服务的第二redis服务从主服务的第一redis服务中同步数据以实现对第一redis服务中的持久化数据的备份存储，有效提高了系统的稳定性和可用性；
3、优选方案中，在共享内存哈希表推送某个key到共享内存队列失败时，共享内存哈希表自动记录该key推送失败，待第一redis服务的定时任务访问该共享内存哈希表时，该共享内存哈希表能重新将该key推送到共享内存队列，既能避免阻塞等待持久化数据，提高了响应速度，又能避免漏持久化数据。
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，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统的系统架构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明提供一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，该分布式高速存储系统应用于物联网平台，用于解决高速数据读写和持久化数据问题；该分布式高速存储系统包括物联网平台集群和请求队列，所述物联网平台集群包括若干集群节点，每一所述集群节点均与所述请求队列双向通信连接，即每一所述集群节点与所述请求队列之间实现双向通信，所述请求队列用于充当若干所述集群节点同步请求（即写请求）数据的队列，每一所述集群节点均用于高速读写数据和高速持久化数据，从而能够快速完成对海量数据的高速数据读写及对数据的高速持久化存储。进一步地，
所述请求队列优选的为kafka集群1；
在本实施例中，以两个集群节点对本技术方案进行详细描述，且在附图中以两个集群节点来做图示，但本技术方案不限于两个集群节点；为了更直观的图示本技术方案，附图中两个集群节点分别命名为集群节点a和集群节点b，两个集群节点的构成一致，区别仅在于节点位置不同，每一所述集群节点均部署有一个主服务，每一所述主服务均与所述kafka集群1双向通信连接，即每一所述主服务与所述kafka集群1之间实现双向通信，所述主服务用于执行高速读写数据操作及高速持久化数据操作以实现对海量数据的高速数据读写及高速持久化存储；
其中，每一所述主服务均包括高速存取介质哈希表数据读写接口、用于读取内部请求的内部请求接口2、高速存取介质哈希表、高速存取介质队列和第一redis服务3；所述高速存取介质哈希表数据读写接口分别与所述kafka集群1、内部请求接口2、高速存取介质哈希表通信连接，即所述高速存取介质哈希表数据读写接口分别与所述kafka集群1、内部请求接口2、高速存取介质哈希表实现通信，所述高速存取介质哈希表数据读写接口用于读取外部请求、用于通过所述内部请求接口2实现对内部请求的读取、以及用于发送同步请求数据至所述kafka集群1；所述高速存取介质哈希表还分别与所述kafka集群1、高速存取介质队列、第一redis服务3通信连接，即所述高速存取介质哈希表还分别与所述kafka集群1、高速存取介质队列、第一redis服务3实现通信，所述高速存取介质哈希表用于从所述kafka集群1中消费kafka数据以实现对数据的高速数据读写，以及用于将需要持久化的数据的key推送给所述高速存取介质队列；所述高速存取介质队列还与所述第一redis服务3通信连接，即所述高速存取介质队列还与所述第一redis服务3实现通信，所述高速存取介质队列用于缓存所述高速存取介质哈希表推送来的数据key（数据key即为需要持久化的数据的key），所述第一redis服务3用于从所述高速存取介质队列中获取数据key、用于定时遍历访问所述高速存取介质哈希表中推送所述高速存取介质队列失败的数据、以及用于获取所述高速存取介质哈希表中需要持久化的数据以实现对数据的高速持久化存储，从而实现对海量数据的高速数据读写及高速持久化存储；
由于所述key仅包括用户ID和设备ID，所述高速存取介质队列仅仅缓存待持久化的数据的key，能有效减少内存的消耗；
所述高速存取介质哈希表数据读写接口、高速存取介质哈希表和高速存取介质队列中的高速存取介质为共享内存，因此，所述高速存取介质哈希表数据读写接口为共享内存哈希表数据读写接口4，所述高速存取介质哈希表为共享内存哈希表5，所述高速存取介质队列为共享内存队列6；
所述共享内存哈希表优选的为key-value结构，对于所述共享内存哈希表的读取是来源于外部请求、内部请求、及消费kafka数据（即各集群节点同步请求的数据）；
所述外部请求包括来源于物联网平台网关的请求、来源于不同集群节点微服务的请求之中的一种或全部；
所述内部请求包括集群节点微服务内部的定时统计任务请求、进程间调用请求、多线程调用请求之中的一种或多种。更进一步地，为了提高系统的稳定性和可用性，
每一所述集群节点还均部署有一个备用服务，每一所述集群节点的备用服务与该集群节点的主服务通信连接，即每一所述集群节点的备用服务与该集群节点的主服务实现通信，所述备用服务用于备份存储所述主服务的数据，有效提高了系统的稳定性和可用性，用户使用体验好；
每一所述备用服务均包括第二redis服务7，所述第二redis服务7与所述第一redis服务3通信连接，即所述第二redis服务7与所述第一redis服务3之间实现通信，所述第二redis服务7用于从所述第一redis服务3中同步数据以实现对第一redis服务3中的持久化数据的备份存储。
值得一提的是，每一所述第一redis服务3和第二redis服务7均部署有pika容器，即redis服务是基于pika容器之上的服务，pika容器用于高速持久化数据，且pika容器兼容redis协议，因此，第一redis服务3和第二redis服务7能实现高速持久化数据；
另一方面，当分布式高速存储系统突发流量或达到流量峰值时，可能造成共享内存哈希表无法推送某个key到共享内存队列的情况（共享内存队列缓存已满），这时共享内存哈希表会自动记录该key推送失败，待第一redis服务3的定时任务访问该共享内存哈希表时，该共享内存哈希表会重新将该key推送到共享内存队列，既能避免阻塞等待持久化数据，提高了响应速度，又能避免漏持久化数据。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，通过将需要持久化的数据从高速存取介质中读取出来，再结合本地的redis服务直接将数据持久化存储到本地，从而实现对数据的高速数据读写和高速持久化数据，有效解决了现有物联网平台分布式系统下高速数据读写和持久化数据的难点问题，提高了用户的使用体验；
2、优选方案中每一集群节点部署有备用服务，通过备用服务的第二redis服务从主服务的第一redis服务中同步数据以实现对第一redis服务中的持久化数据的备份存储，有效提高了系统的稳定性和可用性；
3、优选方案中，在共享内存哈希表推送某个key到共享内存队列失败时，共享内存哈希表自动记录该key推送失败，待第一redis服务的定时任务访问该共享内存哈希表时，该共享内存哈希表能重新将该key推送到共享内存队列，既能避免阻塞等待持久化数据，提高了响应速度，又能避免漏持久化数据。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，包括物联网平台集群和请求队列；所述物联网平台集群包括若干集群节点，每一所述集群节点与所述请求队列之间实现双向通信，所述请求队列用于充当若干所述集群节点同步请求数据的队列，每一所述集群节点均用于高速读写数据和高速持久化数据，从而能够快速完成对数据的高速数据读写及高速持久化存储；
每一所述集群节点均部署有一主服务，每一所述主服务与所述请求队列之间实现双向通信，所述主服务用于执行高速读写数据操作及高速持久化数据操作；
每一所述主服务均包括高速存取介质哈希表数据读写接口、用于读取内部请求的内部请求接口、高速存取介质哈希表、高速存取介质队列和第一redis服务；所述高速存取介质哈希表数据读写接口分别与所述请求队列、内部请求接口、高速存取介质哈希表实现通信，所述高速存取介质哈希表数据读写接口用于读取外部请求、用于通过所述内部请求接口实现对内部请求的读取、以及用于发送同步请求数据至所述请求队列；所述高速存取介质哈希表还分别与所述请求队列、高速存取介质队列、第一redis服务实现通信，所述高速存取介质哈希表用于从所述请求队列中消费kafka数据以实现对数据的高速数据读写，以及用于将需要持久化的数据的key推送给所述高速存取介质队列；所述高速存取介质队列还与所述第一redis服务实现通信，所述高速存取介质队列用于缓存所述高速存取介质哈希表推送来的数据key，所述第一redis服务用于从所述高速存取介质队列中获取数据key、用于定时遍历访问所述高速存取介质哈希表中推送所述高速存取介质队列失败的数据、以及用于获取所述高速存取介质哈希表中需要持久化的数据以实现对数据的高速持久化存储；
每一所述集群节点还均部署有一备用服务；每一所述集群节点的备用服务与该集群节点的主服务实现通信，所述备用服务用于备份存储所述主服务的数据以提高系统的稳定性和可用性。
2.根据权利要求1所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，每一所述备用服务均包括第二redis服务；所述第二redis服务与所述第一redis服务之间实现通信，所述第二redis服务用于从所述第一redis服务中同步数据以实现对第一redis服务中的持久化数据的备份存储。
3.根据权利要求2所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，每一所述第一redis服务和第二redis服务均部署有兼容redis协议的pika容器，所述pika容器用于高速持久化数据。
4.根据权利要求1所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，所述高速存取介质哈希表数据读写接口为共享内存哈希表数据读写接口，所述高速存取介质哈希表为共享内存哈希表，所述高速存取介质队列为共享内存队列。
5.根据权利要求4所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，所述共享内存哈希表为key-value结构。
6.根据权利要求1所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，所述外部请求包括来源于物联网平台网关的请求、来源于不同集群节点微服务的请求之中的一种或全部。
7.根据权利要求1所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，所述内部请求包括集群节点微服务内部的定时统计任务请求、进程间调用请求、多线程调用请求之中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于持久化redis存储服务的分布式高速存储系统，其特征在于，所述请求队列为kafka集群。
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