CN113448710A - 基于业务资源的分布式应用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于业务资源的分布式应用系统。其中，将业务资源划分为多个应用App，每个应用APP以单实例方式运行，每个应用App包括：应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于业务请求创建任务task；定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task；任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据task更新预设数据库中的业务数据。本发明解决了相关技术中分布式系统缺乏应用逻辑设计的技术问题。

Description

基于业务资源的分布式应用系统
技术领域
本发明涉及分布式系统技术领域，具体而言，涉及一种基于业务资源的分布式应用系统。
背景技术
相关技术中，目前分布式系统在各个领域得到广泛的应用，例如，分布式存储系统、分布式调度系统等。由于分布式业务的不同，每个分布式系统的核心特点都不同。如，分布式存储系统的核心是如何实现强一致性的数据存储，而分布式调度系统的核心则是如何实现分布式的任务编排。
当前的分布式系统都存在显著的弊端：当前的分布式系统主要着重于解决分布式系统的任务调度等问题，缺乏分布式应用自身逻辑设计的相关方案和模型，往往只能实现任务调度或者数据存储调度，无法面向用户业务的抽象模式。
分布式系统需要解决的一大问题是：资源的冲突管理(或者称为资源的竞争管理)，即一个资源的状态改变，会影响其他资源。常用的方案是通过分布式锁的方式来实现资源的锁定。但是这种分布式管理方案需要在代码的各个竞争区域都考虑加锁的问题，容易出现死锁或者漏加锁的情况。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于业务资源的分布式应用系统，以至少解决相关技术中分布式系统缺乏应用逻辑设计的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于业务资源的分布式应用系统，将业务资源划分为多个应用App，每个所述应用APP以单实例方式运行，每个所述应用App包括：应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于所述业务请求创建任务task；定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task；任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据所述task更新预设数据库中的业务数据。
可选地，所述应用接口API还用于：采用预设依赖策略对所述业务请求的合法性进行检查。
可选地，采用预设依赖策略对所述业务请求的合法性进行检查的步骤，包括：对执行所述业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查；对所述业务请求的执行主体APP进行合法性检查。
可选地，对执行所述业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查的步骤，包括：检测所述依赖APP的当前状态是否满足预设状态要求；检测所述依赖APP的当前存储空间是否满足预设存储要求。
可选地，对所述业务请求的执行主体APP进行合法性检查的步骤，包括：在应用接口API接收到所述业务请求时，采用所述执行主体APP检测所述依赖App是否合法。
可选地，所述任务调度器在调取task时，还用于：查询依赖App的资源信息。
可选地，所述任务调度器的任务调取方法包括：分别构建任务等待队列和任务执行队列；将task添加至任务等待队列中；根据任务执行优先级，从所述任务等待队列调取task至所述任务执行队列中。
可选地，从所述任务等待队列调取task至所述任务执行队列中的步骤，包括：在从任务等待队列中调度task到任务运行队列时，判断被调度的目标任务task是否符合任务调度冲突条件；若被调度的目标任务task符合任务调度冲突条件，则停止任务调度；等待新任务task执行结束后，重新调度目标任务task。
可选地，调度冲突条件包括：任务task调度的资源的资源类型在预设资源池中；任务task调度的多个资源为同一类资源。
可选地，应用于控制器组件，其中，所述控制器组件管理多个分布式存储产品，并对所述业务请求进行分配。
在本发明实施例中，分布式应用系统能够将业务资源划分为多个应用App，每个应用APP以单实例方式运行，每个应用App包括：应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于业务请求创建任务task，定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task，任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据task更新预设数据库中的业务数据。在该实施例中，设计一种适用于业务开发的分布式应用系统/软件模型，将业务资源划分为分布式App，通过每个APP来处理业务请求，调度与业务请求对应的task，从而对数据库资源进行更新、调整，从而解决相关技术中分布式系统缺乏应用逻辑设计的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的分布式应用的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的实现基于业务请求的任务调度方法的流程图。
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的实施例，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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明可以应用于分布式系统中，提供了一种分布式应用的设计模式，将业务资源划分为应用(或者称为APP)，并且给出了每个App的内部模型和一种解决App间依赖的方案，得到一种适用于业务开发的分布式应用系统/分布式软件模型，该应用系统可以降低在分布式系统中处理资源冲突问题的难度。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于业务资源的分布式应用系统，将业务资源划分为多个应用App，每个应用APP以单实例方式运行，每个应用App包括：
应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于业务请求创建任务task；
定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task；
任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据task更新预设数据库中的业务数据。
通过上述分布式应用系统，能够将业务资源划分为多个应用App，每个应用APP以单实例方式运行，每个应用App包括：应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于业务请求创建任务task，定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task，任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据task更新预设数据库中的业务数据。在该实施例中，设计一种适用于业务开发的分布式应用系统/软件模型，将业务资源划分为分布式App，通过每个APP来处理业务请求，调度与业务请求对应的task，从而对数据库资源进行更新、调整，从而解决相关技术中分布式系统缺乏应用逻辑设计的技术问题。
本实施例中的分布式应用系统可以应用于控制器组件，其中，控制器组件管理多个分布式存储产品(例如，分布式存储系统Ceph)，并对业务请求进行分配。本实施例涉及的业务请求可以是指外部终端或者本地服务器发送的业务请求，具体业务资源可以是指一组功能的组合，业务内的各个功能预先建立了关联关系，请求的具体业务资源包括但不限于：文件存储业务、浏览新闻业务、块存储业务、快照业务等，提供文件存储的过程也是一种业务资源。
可选的，本实施例通过上述控制器组件可以将业务资源划分为多个APP，例如，存储池，服务器，存储卷等。控制器组件通过分配多个代理子节点处理具体业务操作(例如，格式化硬盘)，通过划分多个APP来修改数据库数据，处理API接口的请求和定时任务。
当控制器组件运行时，会以单实例的方式启动每个App，让App承载业务的运行。
图1是根据本发明实施例的一种可选的分布式应用的结构示意图，如图1所示，在业务请求通过请求接口后，划分为多个APP(图1中示意了APP1和APP2)，每个APP包括：11、API，12、task调度器，13、定时任务模块。
图1中的请求接口会对业务请求进行合法性检查、APP依赖性检查，判断是否符合API逻辑，在符合检查要求后，创建task，然后返回API响应的信息。
其中，task是指对App内的资源的一次业务操作，操作有很多类别，需要根据业务来实现。Task可以由用户终端通过API来触发，也可以通过下述的定时任务模块来触发。
上述图1中的APP，其包含的三个主要结构(11、API，12、task调度器，13、定时任务模块)都与内部缓存对接。
每个App包括三个部分：
API，负责与用户终端进行交互的交互接口，接收用户的请求，对请求进行合法性判断并且创建task。
Task调度器，Task的实现都由Task调度器来执行，其可以设置task等待队列和task执行队列，依次调度可执行的task进行执行，在调度task执行时，根据各个task的优先级以及依赖性检查结果确定。
定时任务模块：在指定时间需要执行的业务操作。
上述的App内部模型，将分布式系统内的业务按照App为单位来组织，每个App包括API、task调度器和定时任务三个部分。本实施例中设计的App模型更适合业务开发的模式，即用户请求触发操作以及定时器触发操作的模式。
可选的，应用接口API还用于：采用预设依赖策略对业务请求的合法性进行检查。
本实施例中，采用预设依赖策略对业务请求的合法性进行检查的步骤，包括：对执行业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查；对业务请求的执行主体APP进行合法性检查。通过任务调度器和App依赖处理策略，降低在分布式系统中进行资源状态冲突管理的难度。
一个App有可能会依赖一个或者多个App。例如当创建资源C时，要求资源A和资源B先被创建好。作为本实施例可选的实施方式，本实施例提供的设计模式采用乐观依赖策略来实现App间的依赖调整。首先，对于被依赖的App，在需要做变更资源、删除资源等操作时，先检查依赖它的App的状态，如果检查通过则继续执行操作，但是不通过其他方式限定那些依赖它的App的行为。同时，删除资源不会直接删除，而是将资源标记为已删除的状态，以便其他App能够查询并且获取状态。
对于当前业务App，在API端进行合法性检查时，只判断API发生时所依赖的App是否合法，而不会锁定依赖App的状态。等到执行task的时候，如果依赖App的状态变成不合法状态，那么业务App修改自己的资源的状态为不合法。
通过上述依赖关系处理策略，既实现了App的依赖关系，同时也避免了引入复杂的依赖资源锁定。同时，利用App内部模型和App依赖关系管理策略，资源的冲突问题会由统一的代码进行处理，业务代码本身不再需要处理资源冲突问题。
图2是根据本发明实施例的一种可选的实现基于业务请求的任务调度方法的流程图，如图2所示，该任务调度方法包括：
步骤S201，将用户终端发送的业务请求传输至API接口；
步骤S202，对执行业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查；
步骤S203，对业务请求的执行主体APP进行合法性检查；
步骤S204，通过API接口创建task；
步骤S205，添加task到等待队列；
步骤S206，在task由等待队列进入执行队列后，将任务执行结果返回至用户终端。
通过上述实施例，能够通过分布式APP触发任务执行操作，业务代码只需要关心业务所需要的操作不再需要进行复杂的加锁操作和资源状态检查操作，能够提高业务请求的处理效率。
另一种可选的，对执行业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查的步骤，包括：检测依赖APP的当前状态是否满足预设状态要求；检测依赖APP的当前存储空间是否满足预设存储要求。
在本实施例中，对业务请求的执行主体APP进行合法性检查的步骤，包括：在应用接口API接收到业务请求时，采用执行主体APP检测依赖App是否合法。
可选地，任务调度器在调取task时，还用于：查询依赖App的资源信息。
在本发明中的APP设计模式中，App的依赖关系包括：第一种，若需要对当前App在API中进行合法性检查时，需要先查询依赖的App的状态是否满足需求，例如其中的某个资源是否存在。第二种，在执行Task时，需要查询依赖的App的资源的详细信息等。
在本实施例中，任务调度器的任务调取方法包括：分别构建任务等待队列和任务执行队列；将task添加至任务等待队列中；根据任务执行优先级，从任务等待队列调取task至任务执行队列中。
通过上述实施例，提供了一种App的任务调度器和任务队列实现方式，通过这种方式可以避免在业务代码内处理资源状态冲突的问题。该实现方式包含一个task等待队列和一个task运行队列，当任务调度器要从等待队列中调度一个task到运行队列时，会判断将被调度task是否会造成冲突来决定一个task是否被调度到运行队列。如果等待队列中的第一个task无法被调度，则后续的task也不被调度。遇到这种情况时，调度器会等待到有一个新的task完成后，再尝试新的调度。
可选地，调度冲突条件包括：任务task调度的资源的资源类型在预设资源池中；任务task调度的多个资源为同一类资源。
本实施例提供了两种task的冲突判断的策略：第一种，以资源类型为单位，每种资源类型只允许一个task在执行；第二种，以资源为单位，每个资源只允许一个task在执行。
本实施例中，调度器判断一个task是否会造成冲突，有两个策略：
第一种，根据资源类型来决策，即某种类型的资源，其相关的task只能每次调度一个来执行。例如，存储池：因为它的操作的影响范围很大，所以我们每次只会处理一个存储池的操作，或者服务器：因为服务的变更通常都涉及到某个分布式子系统的变更，会影响到整个集群，所以每次也只会处理一个服务的操作。
第二种，根据资源来决策，即task的调度限制会根据资源来执行，而同一个类型的不同资源的task可以同时被执行。例如，存储卷：多个存储卷的创建、更新和操作是可以被同时执行的。但是某个存储卷的操作必须是串行的。
通过上述两个添加task到等待队列的流程，以及task调度器的调度策略，可以保证执行中的task不会有冲突。这种方式可以允许业务代码不需要关注资源操作冲突的问题。
可选的，从任务等待队列调取task至任务执行队列中的步骤，包括：在从任务等待队列中调度task到任务运行队列时，判断被调度的目标任务task是否符合任务调度冲突条件；若被调度的目标任务task符合任务调度冲突条件，则停止任务调度；等待新任务task执行结束后，重新调度目标任务task。
相比于现有技术中在解决资源冲突管理问题时，通过分布式锁的方式来实现资源的锁定，需要在代码的各个竞争区域都考虑加锁的问题，容易出现死锁或者漏加锁的情况。本发明中，通过产品的开发过程所产出的代码可以看出，业务代码只需要关心业务所需要的操作，不再需要进行复杂的加锁操作和资源状态检查操作。
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。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于业务资源的分布式应用系统，其特征在于，将业务资源划分为多个应用App，每个所述应用APP以单实例方式运行，每个所述应用App包括：
应用接口API，接收用户终端的业务请求，并基于所述业务请求创建任务task；
定时任务创建模块，在指定时间点创建待执行的定时task；
任务调度器，按照预设任务调度要求分别调取task，执行调取的task，以根据所述task更新预设数据库中的业务数据。
2.根据权利要求1所述的分布式应用系统，其特征在于，所述应用接口API还用于：采用预设依赖策略对所述业务请求的合法性进行检查。
3.根据权利要求2所述的分布式应用系统，其特征在于，采用预设依赖策略对所述业务请求的合法性进行检查的步骤，包括：
对执行所述业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查；
对所述业务请求的执行主体APP进行合法性检查。
4.根据权利要求3所述的分布式应用系统，其特征在于，对执行所述业务请求需依赖的依赖APP进行合法性检查的步骤，包括：
检测所述依赖APP的当前状态是否满足预设状态要求；
检测所述依赖APP的当前存储空间是否满足预设存储要求。
5.根据权利要求3所述的分布式应用系统，其特征在于，对所述业务请求的执行主体APP进行合法性检查的步骤，包括：
在应用接口API接收到所述业务请求时，采用所述执行主体APP检测所述依赖APP是否合法。
6.根据权利要求1所述的分布式应用系统，其特征在于，所述任务调度器在调取task时，还用于：查询依赖App的资源信息。
7.根据权利要求1所述的分布式应用系统，其特征在于，所述任务调度器的任务调取方法包括：
分别构建任务等待队列和任务执行队列；
将task添加至任务等待队列中；
根据任务执行优先级，从所述任务等待队列调取task至所述任务执行队列中。
8.根据权利要求7所述的分布式应用系统，其特征在于，从所述任务等待队列调取task至所述任务执行队列中的步骤，包括：
在从任务等待队列中调度task到任务运行队列时，判断被调度的目标任务task是否符合任务调度冲突条件；
若被调度的目标任务task符合任务调度冲突条件，则停止任务调度；
等待新任务task执行结束后，重新调度目标任务task。
9.根据权利要求8所述的分布式应用系统，其特征在于，调度冲突条件包括：
任务task调度的资源的资源类型在预设资源池中；
任务task调度的多个资源为同一类资源。
10.根据权利要求1所述的分布式应用系统，其特征在于，应用于控制器组件，其中，所述控制器组件管理多个分布式存储产品，并对所述业务请求进行分配。
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