CN115801746B - 一种基于分布式的服务器渲染装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于分布式的服务器渲染装置,包括:管理服务器,与客户端通信连接,用于接收客户端发送的渲染请求并对渲染请求进行解析,以及根据解析结果得出渲染数据参数和渲染方式并根据渲染方式匹配得出UE4实例启动策略;渲染服务器,与管理服务器连接,用于根据UE4实例启动策略启动对应UE4实例,并控制对应UE4实例调用对应渲染节点根据渲染数据参数进行渲染,以及将渲染结果发送给管理服务器,从而使得管理服务器按照渲染方式将渲染结果发送给对应客户端进行渲染画面的显示。本发明能够解决现有的UE4实例无法响应多个客户端的渲染请求的问题。本发明还公开了一种基于分布式的服务器渲染方法。
Description
技术领域
本发明涉及服务器渲染,尤其涉及一种基于分布式的服务器渲染装置及方法。
背景技术
对于目前服务器端的渲染,一般采用UE4实例来实现。其中,UE4实例时基于虚幻引擎打包而成的云渲染服务,是由一个.exe可执行程序启动得到的运行时程序。通过传入端口参数以及其他配置信息即完成对UE4实例的启动。但是,目前一个UE4实例所构建的WEBRTC服务仅能响应一个客户端的渲染请求,无法实现多个客户端的渲染请求,不能满足渲染需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种基于分布式的服务器渲染装置,其能够解决现有技术中单个UE4实例无法响应多个客户端的渲染请求的问题。
本发明的目的之二在于提供一种基于分布式的服务器渲染方法,其能够解决现有技术中单个UE4实例无法响应多个客户端的渲染请求的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种基于分布式的服务器渲染装置,包括:
管理服务器,与客户端通信连接,用于接收所述客户端发送的渲染请求并对所述渲染请求进行解析,以及根据解析结果得出渲染数据参数和渲染方式并根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略;
渲染服务器,与所述管理服务器连接,用于根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,并控制对应UE4实例调用对应渲染节点根据所述渲染数据参数进行渲染,以及将渲染结果发送给所述管理服务器,从而使得所述管理服务器按照渲染方式将渲染结果发送给对应客户端进行渲染画面的显示。
进一步地,所述管理服务器包括:
Web服务模块,与所述客户端通信连接,用于接收所述客户端的渲染请求并对渲染请求进行解析;
UE4实例启动策略模块,与所述Web服务模块、渲染服务器连接,用于接收渲染请求解析结果并根据所述渲染请求解析结果得出渲染数据参数和渲染方式,以及根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略,进而将所述渲染数据参数和UE4实例启动策略发送给所述渲染服务器;
视频流转发模块,与所述渲染服务器连接,用于接收所述渲染服务器反馈的对应UE4实例的渲染结果并按照渲染方式将对应渲染结果发送给对应客户端进行渲染画面的显示;
渲染服务管理模块,与所述渲染服务器通信连接,用于通过所述渲染服务器实时监测渲染节点的运行状态。
进一步地,所述渲染服务器包括:
服务监控模块,与渲染节点、渲染服务管理模块连接,用于对渲染节点进行监测并将监测数据上传至渲染服务管理模块;
UE4实例启动策略执行模块,与UE4实例启动策略模块、视频流转发模块连接,用于根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,进而控制对应UE4实例调用对应渲染节点进行渲染,以及通过将对应UE4实例的渲染结果发送给所述视频流转发模块。
进一步地,所述服务监控模块与渲染服务管理模块通过心跳连接,用于定时将渲染节点的运行信息发送给所述渲染服务管理模块。
进一步地,所述渲染方式包括同步渲染和异步渲染;其中,当渲染方式为同步渲染时,UE4实例启动策略执行模块,用于启动一个UE4实例并根据该UE4实例调用渲染节点进行渲染,以及通过该UE4实例获取渲染结果并将渲染结果发送给所述视频流转发模块;所述视频流转发模块,用于将渲染结果同步发送给多个客户端,使得每个客户端根据渲染结果进行渲染画面的显示;
当渲染方式为同步渲染时,UE4实例启动策略执行模块,用于启动多个UE4实例,并通过每个UE4实例调用渲染节点进行渲染,以及通过每个UE4实例获取对应渲染结果并将每个渲染结果发送给所述视频流转发模块;所述视频流转发模块,用于将每个渲染结果发送给对应客户端,使得每个客户端根据对应渲染结果进行对应渲染画面的显示。
进一步地,所述渲染方式为异步渲染时,将每个UE4实例与对应客户端通过WEBRTC通信连接,以接收对应客户端发送的互动请求并根据互动请求对对应客户端的渲染画面进行修改。
进一步地,所述管理服务器包括Raft服务模块与渲染服务管理模块连接;
所述渲染服务器包括主用的渲染服务器和备用的渲染服务器;当主用的渲染服务器出现故障时,通过选举的方式从若干个备用的渲染服务器中获取一个新的渲染服务器作为主用的渲染服务器。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种基于分布式的服务器渲染方法,应用于如本发明的目的之一采用的一种基于分布式的服务器渲染装置,所述服务器渲染方法包括:
请求获取步骤:通过管理服务器获取渲染请求并对所述渲染请求进行解析以得出渲染请求解析结果;
策略匹配步骤:通过所述管理服务器根据所述渲染请求解析结果得出渲染数据参数和渲染方式,并根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略;
渲染步骤:通过渲染服务器根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,从而使得对应UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;
显示步骤:通过所述渲染服务器获取对应UE4实例的渲染结果,并将所述渲染结果发送给所述管理服务器,从而使得所述管理服务器根据所述渲染方式将所述渲染结果转发到对应客户端。
进一步地,当渲染方式为同步渲染时,所述渲染步骤具体包括:通过所述渲染服务器根据所述UE4实例启动策略启动一个UE4实例,从而使得该UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;所述显示步骤:通过所述管理服务器将该UE4实例的渲染结果同步转发给对应客户端;
当渲染方式为异步渲染时,所述渲染步骤具体包括:通过所述管理服务器根据所述UE4实例启动策略启动多个UE4实例,从而使得每个UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;所述显示步骤:通过所述管理服务器将多个UE4实例的渲染结果并将多个渲染结果分别转发给对应客户端。
进一步地,当所述管理服务器出现故障时,通过选举从若干个备用的管理服务器中选举一个备用的管理服务器作为新的管理服务器。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
通过在客户端与UE4实例之间设置分布式的服务器渲染装置,通过接收客户端的渲染请求并对其解析后以得出渲染方式,根据渲染方式匹配UE4实例启动策略以启动对应的UE4实例进行渲染,并根据渲染结果和渲染方式将渲染结果转发到对应客户端,从而实现多客户端的渲染请求,以解决现有的一个UE4实例无法同时响应多个客户端的渲染请求的问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于分布式的服务器渲染装置模块图;
图2为本发明提供的一种基于分布式的服务器渲染方法流程图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
本发明提供一种优选的实施例,一种基于分布式的服务器渲染装置,将其作为客户端与UE4实例之间的中间件,通过与客户端的交互来接收客户端的渲染请求并根据渲染请求以启动UE4实例,同时将渲染结果反馈到客户端以进行渲染画面的显示,实现单个UE4实例能够同时响应多个客户端的渲染请求。
更为具体地,如图1所示,一种基于分布式的服务器渲染装置,包括管理服务器MS和渲染服务器RS。
其中,管理服务器MS,用于负责管理整个服务器集群的状态、维持服务器集群的稳定,以及与客户端通信并接收客户端发送的渲染请求来决定UE4实例的启动策略。
更为优选地,服务器集群内一般包括多个管理服务器MS,其中,一个主用的管理服务器MS,其他的作为备用的管理服务器MS。一旦主用的管理服务器MS出现故障时,可通过启用备用的管理服务器MS将其作为主用的管理服务器MS,以实现对服务器集群进行管理。
更为具体地,当备用的管理服务器MS有多个时,可通过选举的方式从多个备用的管理服务器MS中获取一个新的管理服务器MS作为主用的管理服务器MS。
渲染服务器RS,用于根据管理服务器MS匹配的UE4实例启动策略启动对应的UE4实例,并控制对应的UE4实例调用对应的渲染节点进行渲染,以及将渲染结果反馈给管理服务器MS,从而使得管理服务器MS将渲染结果转发给对应的客户端以进行渲染画面的显示。
进一步地,管理服务器MS包括渲染服务管理模块、Web服务模块、UE4实例启动策略模块、视频流转发模块和Raft服务模块。
渲染服务器RS包括渲染服务启动模块、服务监控模块和UE4实例启动策略执行模块。
其中,渲染服务管理模块,与渲染服务器RS的服务监控模块心跳连接,用于实时获取服务监控模块的监测数据,以对当前渲染节点的运行状态进行监控。
渲染服务器RS的服务监控模块与当前渲染节点连接,用于监控当前渲染节点的运行状态,并定期以心跳的方式将监控数据发送到管理服务器MS的渲染服务管理模块。
另外,当渲染节点增加时,由渲染服务器RS的服务监控模块向管理服务器MS的渲染服务管理模块发送grcp心跳以完成注册,实现渲染节点的动态扩展。
进一步地,Web服务模块,与客户端连接,用于接收客户端发送的渲染请求并对渲染请求进行解析,以及将解析得出的渲染请求结果反馈给UE4实例启动策略模块。本发明中的客户端包括两种:第一客户端、第二客户端。其中,第一客户端是指向管理服务器MS发送渲染请求的客户端,可认作为渲染操作的客户端。而第二客户端是相对于第一客户端而言的,其不需要向管理服务器MS发送渲染请求,也可实现渲染画面的显示。比如同步渲染来说,系统可通过启动一个UE4实例来同时响应多个客户端的同步显示。
UE4实例启动策略模块,与Web服务模块连接,用于根据WEB服务模块解析得出的渲染请求结果得出渲染方式和渲染数据参数,并根据渲染方式匹配UE4实例启动策略,并将UE4实例启动策略和渲染数据参数发送给渲染服务器RS的UE4实例启动策略执行模块,从而使得UE4实例启动策略执行模块根据匹配的UE4实例启动策略启动对应UE4实例。
本发明可实现UE4实例的自动启动,避免了手动启动UE4实例的麻烦。同时,还可通过管理服务器MS的渲染服务管理模块的监控,实现对UE4实例的启动与关闭的判断,例如,动态选择未被占用的端口以及选择剩余硬件资源最多的服务器节点启动UE4实例等等。
更为优选地,不同的渲染方式所需要的UE4实例的数量不同。本发明的中的渲染方式包括同步渲染和异步渲染。其中,同步渲染,是指将多个相同的渲染结果同步发送给多个不同的客户端,以实现多个不同的客户端同步显示相同的渲染结果。具体地,通过UE4实例启动策略模块启动单个UE4实例,以通过单个UE4实例通过调用渲染节点进行渲染后得出渲染结果,然后将渲染结果同步发送给多个客户端,使得多个不同的客户端显示相同的渲染画面。也即,相当于将单个的UE4实例的渲染结果在服务器内部进行拷贝,从而将拷贝得出的多个渲染结果同时转发多个客户端,实现单个UE4实例可响应多个客户端的访问的问题。比如应用于多个大屏同步显示的场景中:将其中一个大屏作为第一客户端,向管理服务器MS的Web服务模块发送渲染请求,从而使得渲染服务器RS的UE4实例启动策略执行模块启动一个UE4实例并得出渲染结果;管理服务器MS将该渲染结果同时发送给多个大屏的客户端,从而实现多个大屏同步显示相同的渲染画面。同时,当所有客户端与该UE4实例断开连接时,服务器才会关闭该UE4实例的所有资源,此时所有客户端的渲染画面结束显示。也即,其中一个客户端不与UE4实例断开连接时,其所显示的渲染画面并不会结束显示。
异步渲染是指将多个不同的渲染结果分别发送给不同的客户端,以使得不同客户端所显示的渲染画面为异步的。具体地,可通过其中一个客户端向管理服务模块的Web服务模块发送渲染请求,由渲染服务管理模块匹配UE4实例启动策略后发送给渲染服务器RS的UE4实例启动策略执行模块。UE4实例启动策略执行模块会同时启动多个不同的UE4实例,并通过每个UE4实例获取多个渲染结果,再通过管理服务模块以将多个渲染结果分别转发给对应的多个客户端,以使得多个客户端所显示的渲染画面是异步的,各个客户端的显示的渲染画面互不影响。在异步渲染中,一个UE4实例也可对应一个客户端,也可以对应多个客户端。同样地,当一个客户端断开其所连接的UE4实例时,系统会关闭该客户端所连接的UE4实例并回收其资源,对于其他的客户端的UE4实例并无直接影响。
在异步渲染的情况下,本发明还可实现渲染互动,也即,在多个客户端异步显示的情况下,通过采用多个空闲端口启动单个UE4实例,通过这些端口固定输出UE4实例下不同视角下的渲染结果。这样,客户端通过该端口可控制UE4实例中对应视口的位置和姿态。不同的客户端可以在一个UE4实例中浏览和活动。当所有客户端都与对应的UE4实例断开时,系统会关闭该UE4实例并回收其资源。
优选地,管理服务器MS的视频流转发服务模块,还与UE4实例启动策略执行模块连接,用于通过UE4实例启动策略执行模块反馈的UE4实例的渲染结果,并配合渲染方式将渲染结果转发给对应的客户端。比如;同步渲染时,视频流转发服务模块会将接收到的渲染结果同时转发给多个客户端,从而使得多个客户端的渲染画面同步显示。异步渲染时,视频流转发模块会将接收到的多个渲染结果分别转发给对应的客户端,从而使得多个客户端的渲染画面异步显示。
Raft服务模块,与渲染服务管理模块连接,用于基于Raft算法实现渲染服务器RS的一致性,以便当主用的渲染服务器RS出现异常时,根据Raft服务模块来实现渲染服务器RS的时间一致性。
更为优选地,渲染服务器RS的渲染服务启动模块,部署于渲染节点的主程序内,用于启动渲染服务器RS中的服务监控模块、UE4实例启动策略执行模块。比如,当渲染服务器RS初始运行时,通过渲染服务启动模块启动服务监控模块和UE4实例启动策略执行模块。
其中,服务监控模块,用于监控当前渲染节点的运行信息,并定期以心跳连接的方式将监测到的当前渲染节点的运行信息发送到管理服务器MS的渲染服务管理模块,从而实现对当前渲染节点的运行状况的监测。
UE4实例启动策略执行模块,用于根据管理服务器MS的UE4实例启动策略模块所得出UE4实例启动策略启动对应的UE4实例,进而使得对应UE4实例调用对应的渲染节点进行渲染。比如,同步渲染时,UE4实例启动策略执行模块启动一个UE4实例;对于异步渲染时,UE4实例启动策略执行模块启动多个不同的UE4实例。
本发明可作为服务器端渲染领域的分布式渲染调度中间件,将多台渲染服务器RS的渲染节点组建成一个渲染集群,并将其与UE4实例结合,为用户提供服务器端的渲染服务,能够将UE4实例的渲染效果和服务器的性能优势结合,来实现服务器端的渲染。也即,当UE4实例的主程序在服务器端完成数据的渲染时,将本发明作为“中转站”,将UE4实例的渲染结果返回到客户端;同时在渲染的过程中还可对渲染节点进行监控,以便始终利用资源最为充足的服务器来启动UE4实例提供服务,以最大化的利用服务器的资源。
UE4实例启动策略执行模块在启动UE4实例后,还将UE4实例与对应客户端构建通信连接。具体地,UE4实例与客户端通过WebRTC进行连接,以实现即时通信,从而可通过UE4实例对客户端进行音视频实时互动、通信以及文件传输等。比如,同步渲染时,一个UE4实例可连接若干个客户端。异步渲染时,系统中会存在多个UE4实例,每个UE4实例也可连接若干个客户端。渲染互动时,一个UE4实例连接若干个客户端,并且每个客户端可根据自身的需求与对应UE4实例通信,实现音视频互动以及文件传输等。
实施例二
基于实施例一,本发明还提供一种基于分布式的服务器渲染方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤S1、通过管理服务器获取渲染请求并对渲染请求进行解析以得出渲染请求解析结果。
通过管理服务器与客户端通信连接,以接收客户端发送的渲染请求并对其进行解析,以获取渲染数据参数,同时还可获取渲染方式。本发明中的客户端有多个,只需要其中一个客户端向渲染服务器发送渲染请求即可。
步骤S2、根据管理服务器根据渲染请求解析结果得出渲染数据参数和渲染方式,并根据渲染方式匹配得出UE4实例启动策略。
不同的渲染方式所需要启动的UE4实例不同。比如,同步渲染时,系统只需要启动一个UE4实例即可;异步渲染时,根据客户端的数量确定启动UE4实例的数量;渲染互动时,在将UE4实例启动时,还需要将UE4实例与客户端构建通信连接,以实现渲染互动。
步骤S3、根据渲染服务器根据UE4实例启动策略模块启动对应UE4实例,从而使得对应UE4实例根据渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染。
步骤S4、通过渲染服务器获取对应UE4实例的渲染结果,并将渲染结果发送给管理服务。
步骤S5、通过管理服务器根据渲染方式将渲染结果转发到对应客户端。
当渲染方式为同步渲染时,步骤S3中根据UE4实例启动策略启动对应UE4时,只需要启动一个UE4实例。对应地,步骤S5中将渲染结果同步发送给多个客户端。
当渲染方式为异步渲染时,步骤S3中根据UE4实例启动策略启动对应UE4时,需要启动多个UE4实例。对应地,步骤S5中将多个渲染结果分别发送给对应的客户端。
更为优选地,每个UE4实例与对应客户端均通过WebRTC通信连接,可根据需求通过客户端向UE4实例发送操作请求,从而实现互动。同步渲染时,一个UE4实例对应若干个客户端;异步渲染时,一个UE4实例可对应一个客户端,也可以对应多干个客户端。
优选地,本发明还包括:实时获取当前渲染节点的运行状态并对当前渲染节点进行监控,以及当渲染服务器出现故障时,通过选举的方式从备用的渲染服务器中选出一个渲染服务器作为新的主用的渲染服务器。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,包括:
管理服务器,与客户端通信连接,用于接收所述客户端发送的渲染请求并对所述渲染请求进行解析,以及根据解析结果得出渲染数据参数和渲染方式并根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略;
渲染服务器,与所述管理服务器连接,用于根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,并控制对应UE4实例调用对应渲染节点根据所述渲染数据参数进行渲染,以及将渲染结果发送给所述管理服务器,从而使得所述管理服务器按照渲染方式将渲染结果发送给对应客户端进行渲染画面的显示;
所述管理服务器包括:
Web服务模块,与所述客户端通信连接,用于接收所述客户端的渲染请求并对渲染请求进行解析;
UE4实例启动策略模块,与所述Web服务模块、渲染服务器连接,用于接收渲染请求解析结果并根据所述渲染请求解析结果得出渲染数据参数和渲染方式,以及根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略,进而将所述渲染数据参数和UE4实例启动策略发送给所述渲染服务器;
视频流转发模块,与所述渲染服务器连接,用于接收所述渲染服务器反馈的对应UE4实例的渲染结果并按照渲染方式将对应渲染结果发送给对应客户端进行渲染画面的显示;所述渲染方式包括同步渲染和异步渲染;其中,当渲染方式为同步渲染时,UE4实例启动策略执行模块,用于启动一个UE4实例并根据该UE4实例调用渲染节点进行渲染,以及通过该UE4实例获取渲染结果并将渲染结果发送给所述视频流转发模块;所述视频流转发模块,用于将渲染结果同步发送给多个客户端,使得每个客户端根据渲染结果进行渲染画面的显示;
当渲染方式为异步渲染时,UE4实例启动策略执行模块,用于启动多个UE4实例,并通过每个UE4实例调用渲染节点进行渲染,以及通过每个UE4实例获取对应渲染结果并将每个渲染结果发送给所述视频流转发模块;所述视频流转发模块,用于将每个渲染结果发送给对应客户端,使得每个客户端根据对应渲染结果进行对应渲染画面的显示;
渲染服务管理模块,与所述渲染服务器通信连接,用于通过所述渲染服务器实时监测渲染节点的运行状态。
2.根据权利要求1所述的基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,所述渲染服务器包括:
服务监控模块,与渲染节点、渲染服务管理模块连接,用于对渲染节点进行监测并将监测数据上传至渲染服务管理模块;
UE4实例启动策略执行模块,与UE4实例启动策略模块、视频流转发模块连接,用于根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,进而控制对应UE4实例调用对应渲染节点进行渲染,以及通过将对应UE4实例的渲染结果发送给所述视频流转发模块。
3.根据权利要求2所述的基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,所述服务监控模块与渲染服务管理模块通过心跳连接,用于定时将渲染节点的运行信息发送给所述渲染服务管理模块。
4.根据权利要求1所述的基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,所述渲染方式为异步渲染时,将每个UE4实例与对应客户端通过WEBRTC通信连接,以接收对应客户端发送的互动请求并根据互动请求对对应客户端的渲染画面进行修改。
5.根据权利要求1所述的基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,所述管理服务器包括Raft服务模块与渲染服务管理模块连接;
所述渲染服务器包括主用的渲染服务器和备用的渲染服务器;当主用的渲染服务器出现故障时,通过选举的方式从若干个备用的渲染服务器中获取一个新的渲染服务器作为主用的渲染服务器。
6.一种基于分布式的服务器渲染方法,应用于如权利要求1-5中任意一项所述的一种基于分布式的服务器渲染装置,其特征在于,所述服务器渲染方法包括:
请求获取步骤:通过管理服务器获取渲染请求并对所述渲染请求进行解析以得出渲染请求解析结果;
策略匹配步骤:通过所述管理服务器根据所述渲染请求解析结果得出渲染数据参数和渲染方式,并根据所述渲染方式匹配得出UE4实例启动策略;
渲染步骤:通过渲染服务器根据所述UE4实例启动策略启动对应UE4实例,从而使得对应UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;
显示步骤:通过所述渲染服务器获取对应UE4实例的渲染结果,并将所述渲染结果发送给所述管理服务器,从而使得所述管理服务器根据所述渲染方式将所述渲染结果转发到对应客户端;
当渲染方式为同步渲染时,所述渲染步骤具体包括:通过所述渲染服务器根据所述UE4实例启动策略启动一个UE4实例,从而使得该UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;所述显示步骤:通过所述管理服务器将该UE4实例的渲染结果同步转发给对应客户端;
当渲染方式为异步渲染时,所述渲染步骤具体包括:通过所述管理服务器根据所述UE4实例启动策略启动多个UE4实例,从而使得每个UE4实例根据所述渲染数据参数调用对应渲染节点进行渲染;所述显示步骤:通过所述管理服务器将多个UE4实例的渲染结果并将多个渲染结果分别转发给对应客户端。
7.根据权利要求6所述的基于分布式的服务器渲染方法,其特征在于,当所述管理服务器出现故障时,通过选举从若干个备用的管理服务器中选举一个备用的管理服务器作为新的管理服务器。
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