CN114827003B - 一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质，分布式系统包括多个成员设备，包括：在当前成员设备启动后，将当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，上线通知报文包括当前成员设备的标识与选举指标，下线通知报文包括下线成员设备的标识；在当前成员设备的计时器计时结束，向其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，第一拓扑信息表通过当前成员设备的上线通知报文与其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成。

Description

一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质

技术领域

本说明书涉及计算机的技术领域，尤其涉及一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着网络规模不断扩大，对高吞吐、低延时、方便管理的网络系统的需求日益显著，于是两台及以上交换机组合使用的可统一管理的分布式系统技术应运而生。将多台交换机作为成员设备互联，逻辑上作为一台交换机运行，形成一个交换机分布式系统，实现交换网络的高效互联和统一管理。区别于多台交换机的独立级联，该分布式系统可利用现有资源、较少改变原有网络拓扑结构，相当于是单台交换机提供了更多的端口，从而提供高吞吐、低延时、方便管理的交换机服务。对于用于网络通信的分布式系统而言，除了性能要优于单台设备之外，由于涉及到多个成员设备，在系统构建前需要拓扑收集快速且完整，在选举决策出主控设备时要求各个成员设备的选举信息同步且统一，在系统构建成功后还需要继续动态监测成员设备的运行状态以保证网络通信的稳定和可靠。分布式系统需要保证单一成员故障发生的时候，系统仍然是可用的。

现有的方案中，因为每个成员设备都在本地维护自己的拓扑信息表，所以拓扑收集报文交互时往往需要统计途径成员设备数量，或者统计成员设备发送拓扑发现报文的次数，这样花费了较多工作量去维护保证各成员设备的拓扑信息统一。面对拓扑动态变化场景，现有的分布式系统处理流程过长，可能会影响网络通信。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质，用于解决如下技术问题：

现有的方案中，因为每个成员设备都在本地维护自己的拓扑信息表，所以拓扑收集报文交互时往往需要统计途径成员设备数量，或者统计成员设备发送拓扑发现报文的次数，这样花费了较多工作量去维护保证各成员设备的拓扑信息统一。面对拓扑动态变化场景，现有的分布式系统处理流程过长，可能会影响网络通信。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举方法，所述分布式系统包括多个成员设备，所述方法包括：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举装置，所述分布式系统包括多个成员设备，所述装置包括：

设备启动单元，在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

第一选举单元，在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

第二选举单元，在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举设备，所述分布式系统包括多个成员设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，分布式系统包括多个成员设备，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书实施例提供一种分布式系统的拓扑选举方法，在分布式系统构建拓扑收集阶段，各个成员设备上线即启动定时器独立收集拓扑信息，最先到达预设时间的成员设备向拓扑内其他成员设备发送标志性的报文(拓扑收集完成报文)，通告该成员设备所收集的拓扑表，拓扑表内其他成员设备使用该拓扑表进行选举，选举相应的主控设备，之后拓扑结构和选举角色维护可以由该成员设备主导。该方法在拓扑收集阶段无需同步各成员设备系统时间，可解决分布式系统中拓扑收敛慢、成员设备拓扑表不一致、选举结果不一致、多次选举等问题，利于分布式系统的数据统一和结构稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，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。在附图中：

图1为本说明书一个或多个实施例提供的链型分布式系统的结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例提供的环型分布式系统的结构示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举方法的流程示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例提供的分布式系统的拓扑收敛选举方法流程示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例提供的选举比较规则的流程示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举装置的结构示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举设备的结构示意图。

具体实施方式

本说明书实施例提供一种分布式系统的拓扑选举方法、装置、设备及介质。

根据成员设备链路连接方式的不同，形成的分布式系统主要有链型和环型，链型可以参见图1示出的链型分布式系统的结构示意图，环形可以参见图2示出的环形分布式系统的结构示意图。

在通过链型或环形构建的用于网络通信的交换机分布式系统而言，除了性能要优于单台设备之外，由于涉及到多个成员设备，在系统构建前需要拓扑收集快速且完整，在选举决策出主控设备时要求各个成员设备的选举信息同步且统一，在系统构建成功后还需要继续动态监测成员设备的运行状态以保证网络通信的稳定和可靠。分布式系统需要保证单一成员故障发生的时候，系统仍然是可用的。

针对上述情况，分布式系统中每个成员设备可以在本地维护自己的拓扑信息表，拓扑发现阶段报文交互时往往需要统计途径成员设备数量，或者统计成员设备发送拓扑发现报文的次数，每发现一个新的成员设备就刷新本地计时器，以此保证拓扑收集的完整性和统一性。但是这样会使拓扑收集流程过于复杂，同时会造成拓扑收集时间过长，会使成员设备发生上下线的情况下的处理更为复杂，影响整个分布式系统运行的性能。

上述方案中，存在以下问题：

1、流程复杂不利于维护拓扑动态变化场景。因为每个成员设备都在本地维护自己的拓扑信息表，所以拓扑收集报文交互时往往需要统计途径成员设备数量，或者统计成员设备发送拓扑发现报文的次数，这样花费了较多工作量去维护保证各成员设备的拓扑信息统一完整。但是这样会使拓扑收集流程过于复杂，同时会造成拓扑收集时间过长，会使成员设备发生上下线的情况下的处理更为复杂，影响整个分布式系统运行的性能。

2、拓扑收敛时间过长。每发现一个新的成员设备就刷新本地计时器，以此保证系统能收集到较为完整的拓扑结构，这样会导致拓扑收敛时间变长，选举流程延后，分布式系统构建过程缓慢。

本说明书实施例提供一种分布式系统的拓扑选举方法，在交换机分布式系统构建拓扑收集阶段，各个成员设备上线即启动定时器独立收集拓扑信息，最先到达预设时间的成员设备向拓扑内其他成员设备发送标志性的报文(拓扑收集完成报文)，通告该成员设备所收集的拓扑表，拓扑表内其他成员设备使用该拓扑表进行选举，选举相应的主控设备，之后拓扑结构和选举角色维护可以由该成员设备主导。该方法在拓扑收集阶段无需同步各成员设备系统时间，可解决分布式系统中拓扑收敛慢、成员设备拓扑表不一致、选举结果不一致、多次选举等问题，利于分布式系统的数据统一和结构稳定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举方法的流程示意图，该流程可以由拓扑选举平台执行，该平台可以应用在交换机分布式系统，用于在成员设备的拓扑选举，流程中的某些输入参数或者中间结果允许人工干预调节，以帮助提高准确性。其中，分布式系统包括多个成员设备。

本说明书实施例的方法流程步骤如下：

S302，在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文。

本说明书实施例向其他成员设备发送本机的上线通知报文，可以通知其他成员设备本机的存在。过程中无需统计发现上线通知报文的次数，上线通知报文包括当前成员设备的标识与选举指标，下线通知报文包括下线成员设备的标识，选举指标包括优先级、在线累计时长以及MAC地址，选举指标用于后续主控设备、从属运行设备与备用主控设备的选举。

其中，优先级为预先设置的各个成员设备的优先等级，在线累计时长为发送上线通知报文时该成员设备的累计在线时长。

本说明书实施例在将所述当前成员设备的计时器开启之前，可以根据各成员设备的启动时间，分别设置各成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备生成的第一拓扑信息表更详细，或者，所述其他成员设备生成的所述第二拓扑信息表更详细。由于各成员设备的开启时间并不相同，即各成员设备的上线时间并不相同，在得知各成员设备的上线时间后，可以设置各成员设备的计时器时间，使得生成的第一拓扑信息表或第二拓扑信息表更详细，比如，成员设备1、成员设备2与成员设备3，上线时间分别是0:00(0时0分)，0:01(0时1分)与0:02(0时2分)，此时，可以将成员设备1的计时器设置为3分钟，保证成员设备1可以接收到成员设备2与成员设备3的上线通知报文。

进一步的，向其他成员设备发送本机的上线通知报文时，可以周期性的向其他成员设备发送本机的上线通知报文。由于存在丢失数据的情况，周期性的向其他成员设备发送本机的上线通知报文，可以使得其他成员设备更稳定的接收本机的上线通知报文。其他成员设备在发送本机的上线通知报文时，也可以周期性的发送。

后续过程中，若当前成员设备的计时器计时结束，可以执行S304；若当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，可以执行S306。

S304，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备。

本说明书实施例的第一拓扑信息表可以是通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成，比如，第一拓扑信息表包括当前成员设备a的上线通知报文，成员设备b与成员设备c的上线通知报文，以及成员设备d的下线通知报文。

本说明书实施例通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备时，可以根据预先设定的选举规则，比较所述第一拓扑信息表中优先级、在线累计时长以及MAC地址的一项或多项，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备。

需要说明的是，比较成员设备优先级可通过调整参数的形式实现指定某个成员设备成为主控设备、从属运行设备与备用主控设备。比较成员设备在线时长，在线时长越久的设备承载的业务量越大，越容易被选为主控设备，这样对原本的网络通信影响越小。在优先级与在线累计时长皆相同时，可以比较成员设备的MAC地址值，MAC地址值大的优先被选为主控设备。

进一步的，本说明书实施例通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备之后，可以通过所述主控设备管理所述分布式系统，并将指定信息备份到所述备用主控设备，以便在所述主控设备发生故障时，通过所述备用主控设备替换所述主控设备。

进一步的，在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表之后，所述分布式系统中的新成员设备启动上线，此种情况下，可以通过所述主控设备将所述新成员设备分配为从属运行设备或备用主控设备。

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表之前，所述分布式系统中的新成员设备启动上线，为保证当前成员设备可以接收到新成员设备的上线通知报文，可以调整所述当前成员设备的计时器时间，延后当前成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备的计时器计时结束前接收所述新成员设备的上线通知报文。

S306，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，以下参照附图4示出分布式系统的拓扑收敛选举方法流程示意图，并以图2的环型分布式系统为实施例，对本说明书实施例所描述的方案作出进一步的详细说明。

本说明书实施例中，提供了一种可应用于交换机网络通信的分布式系统的拓扑收敛选举方法，用于构建分布式系统的单台设备状态迁移图，本说明书实施例的方法流程步骤如下：

步骤402，初始状态。当前成员设备启动后即进入初始化状态，启动定时器。该定时器的时间可根据各成员设备的启动时间做自适应处理。

步骤404，拓扑收集状态。周期性发送本机的上线通告报文，通告其他成员设备本机的存在，接收其他成员设备的上线通告报文和下线通知报文，以维护自身的拓扑表，当定时器计时结束，或者收到其他成员设备发送的拓扑收集完成报文(其他成员设备存在定时器计时结束)，结束该状态，切换至拓扑收集完成态。其中，本机即为当前成员设备。过程中，无需统计发现报文的次数，报文中携带选举所需要参考的指标(如优先级、在线累计时长等)，同时，过程中也无需统计接收其他成员设备上线通知报文和下线通知报文的数量或者路径。此外，当前成员设备可以直接转发其他成员设备的上下线通告报文，无需额外处理报文，以保证接收其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文被其他设备获取，防止出现丢包的情况而导致上线通知报文和下线通知报文无法被接收。

步骤406，拓扑收集完成态。当前成员设备计时结束时，会向拓扑表内所有成员发送拓扑收集完成报文，报文中携带自身收集到的拓扑信息表；发送拓扑收集报文后开始选举；其他成员设备收到拓扑收集完成报文时，会停止计时，提前进入到拓扑收集完成态，解析出报文中的拓扑信息表并采用进行选举；由于报文交互需要时间，最先计时结束的设备，也就是最先上线的设备，该设备收集到的拓扑表是较为完整的，同时利用该方案，无需同步各个成员设备的本地时钟。由于在分布式系统中没有绝对的全局时钟，各个物理设备上的本地时钟也不是准确的，通过晶振时钟偏移等方法去同步时间会增加物料成本和处理复杂度，本说明书实施例无需同步时间，以收到拓扑收集报文和计时结束作为结束拓扑收集的触发条件，无需同步时间，直接有效规避了该问题。拓扑收集完成报文的接收者是拓扑表内的所有成员，接收者统一用报文中的拓扑表进行选举，这样保证了各个成员设备用于选举的拓扑表内成员设备一致，也就保证了选举结果的一致。

步骤408，设备加入分布式系统的运行状态(包括主控状态、备用主控状态、从属运行状态)。采取统一的拓扑表进行选举，决策出主控设备、备用主控设备和从属运行设备，主控状态对应主控设备，备用主控状态对应备用主控设备，从属运行状态对应从属运行设备。处于主控状态的成员设备负责管理整个分布式系统，会同步一部分关键信息到备用主控状态；当主控设备发生故障时，备用主控设备迅速接替原主控设备继续工作。移除或替换堆叠成员设备时，会导致成员状态的变化。

进一步的，在步骤406中，若有设备在拓扑收集完成报文发出前上线，但由于异常情况并未加入到拓扑表中，并不代表着该成员设备无法加入分布式系统，会在系统选举完成后，以新设备的形式加入到系统中，由主控分配角色。同时，由于计时器时间可根据产品启动时间以及应用场景作相应调整，可避免大量设备因启动时间不一致导致的无法加入选举。

在拓扑收集完成报文发出后或者选举完成后，有设备加入、移除均由主控设备分配角色。

本说明书实施例在选举时，可以参见图5所示的选举比较规则的流程示意图，本说明书实施例采取的选举规则是先比较优先级，再比较设备在线时长，再比较成员设备的MAC地址。先比较优先级可通过调整参数的形式实现指定某台设备成为主控设备。若优先级最高的成员设备存在多个，此时可以比较设备在线时长，在线时长越久的设备承载的业务量越大，越容易被选为主控设备，这样对原本的网络通信影响越小。若优先级最高的成员设备存在多个，并且这些成员设备的在线时长也相同，此时可以比较成员设备的MAC地址值，MAC地址值大的优先被选为主控设备。比如，成员设备1的优先级为5，在线时长为1个小时，MAC地址为a；成员设备2的优先级为5，在线时长为0.5个小时，MAC地址为b，此时可以将成员设备1设置为主控设备。成员设备3的优先级为5，在线时长为1个小时，MAC地址为c；成员设备4的优先级为5，在线时长为1个小时，MAC地址为d，c值大于d值，此时可以将成员设备3设置为主控设备。

需要说明的是，本说明书实施例有何优点：

1、拓扑收敛时间可控，不会因为收敛时间过长从而影响网络通信，同时，拓扑收敛时间的缩小并不会导致拓扑不完整；

2、无需统计报文转发路径数量等信息，报文交互处理流程更简单；

3、选举前无需同步时间，选举后由主控设备统一管理同步信息，减少了同步成本和处理复杂度；

4、以通告的拓扑收集完成报文中携带的拓扑表进行选举，可保证参与选举设备成员的拓扑表信息一致，利于整个分布式系统的统一稳定。

本说明书实施例的关键点主要是计时器计时时间可调节，拓扑收敛时间可控，在限定的收敛时间内，实现了最大化拓扑收集完全，所以本说明书实施例是通过计时器计时结束的方式结束拓扑收集，且用第一个结束计时的成员设备拓扑表作为各成员设备的选举拓扑表，且处理流程简单，性能优良，对网络通信影响较小，应用场景多样。

与上述实施例相对于的是，图6为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举装置的结构示意图，所述分布式系统包括多个成员设备，装置包括：设备启动单元602、第一选举单元604与第二选举单元606。

设备启动单元602，在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

第一选举单元604，在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

第二选举单元606，在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

与上述实施例相对于的是，图7为本说明书一个或多个实施例提供的一种分布式系统的拓扑选举设备的结构示意图，所述分布式系统包括多个成员设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，分布式系统包括多个成员设备，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式系统的拓扑选举方法，所述分布式系统包括多个成员设备，其特征在于，所述方法包括：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成；

将所述当前成员设备的计时器开启之前，还包括：

根据各成员设备的启动时间，分别设置所述各成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备生成的第一拓扑信息表更详细，或者，所述其他成员设备生成的所述第二拓扑信息表更详细。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向其他成员设备发送本机的上线通知报文，具体包括：

周期性的向其他成员设备发送本机的上线通知报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选举指标包括优先级、在线累计时长以及MAC地址；

所述通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，具体包括：

根据预先设定的选举规则，比较所述第一拓扑信息表中优先级、在线累计时长以及MAC地址的一项或多项，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备之后，所述方法还包括：

通过所述主控设备管理所述分布式系统，将指定信息备份到所述备用主控设备，以便在所述主控设备发生故障时，通过所述备用主控设备替换所述主控设备。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表之后，所述分布式系统中的新成员设备启动上线，所述方法还包括：

通过所述主控设备将所述新成员设备分配为从属运行设备或备用主控设备。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表之前，所述分布式系统中的新成员设备启动上线，所述方法还包括：

调整所述当前成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备的计时器计时结束前接收所述新成员设备的上线通知报文。

7.一种分布式系统的拓扑选举装置，所述分布式系统包括多个成员设备，其特征在于，所述装置包括：

设备启动单元，在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

第一选举单元，在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

第二选举单元，在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成；将所述当前成员设备的计时器开启之前，还包括：根据各成员设备的启动时间，分别设置所述各成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备生成的第一拓扑信息表更详细，或者，所述其他成员设备生成的所述第二拓扑信息表更详细。

8.一种分布式系统的拓扑选举设备，所述分布式系统包括多个成员设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成；

将所述当前成员设备的计时器开启之前，还包括：

根据各成员设备的启动时间，分别设置所述各成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备生成的第一拓扑信息表更详细，或者，所述其他成员设备生成的所述第二拓扑信息表更详细。

9.一种非易失性计算机存储介质，分布式系统包括多个成员设备，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在当前成员设备启动后，将所述当前成员设备的计时器开启，向其他成员设备发送本机的上线通知报文，并接收所述其他成员设备的上线通知报文和下线通知报文，所述上线通知报文包括所述当前成员设备的标识与选举指标，所述下线通知报文包括下线成员设备的标识；

在所述当前成员设备的计时器计时结束，向所述其他成员设备发送拓扑收集完成报文与第一拓扑信息表，以通过所述第一拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第一拓扑信息表通过所述当前成员设备的上线通知报文与所述其他成员设备上线通知报文和下线通知报文生成；或者，

在所述当前成员设备的计时器计时未结束，接收到任意一个其他成员设备发送的拓扑收集完成报文与第二拓扑信息表，通过所述第二拓扑信息表进行拓扑选举，得到所述分布式系统中的主控设备、从属运行设备与备用主控设备，所述第二拓扑信息表通过所述任意一个其他成员设备收集的成员设备的上线通知报文和下线通知报文生成；

将所述当前成员设备的计时器开启之前，还包括：

根据各成员设备的启动时间，分别设置所述各成员设备的计时器时间，以便所述当前成员设备生成的第一拓扑信息表更详细，或者，所述其他成员设备生成的所述第二拓扑信息表更详细。