CN117033092A - 单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及计算机技术领域，公开了单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质，所述系统包括多个单例服务器和一个集中协调器；所述方法通过多个单例服务器分别周期性向集中协调器发送租约请求，集中协调器为最先接收到的租约请求对应的单例服务器创建租约；在执行服务进程的单例服务器出现故障时，维持租约失败，集中协调器删除对应的租约，返回执行创建租约的动作，接收下一个单例服务器的租约请求。因此，本申请能够实现在单例服务出现失败时能够有效转移，简化了转移租约的流程，大幅度地降低开发和维护成本。

Description

单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，例如涉及一种单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质。

背景技术

随着软件架构方案逐渐脱离巨石架构，向多服务集群式架构演进，在集群式架构中，多个服务部署在不同的节点或容器中，彼此通过网络进行通信。另外，在集群中，也存在单例服务。在有些情况下确实以单例服务的形态出现，并在系统中担当至关重要的角色。如果单例服务出现异常，可能对系统造成损害，比如调度器服务。

由于单例服务异常可能对系统造成重大损害，因此单例服务的故障转移对系统稳定性至关重要。异常原因有多种，如网络故障，机器损坏或自身存在逻辑异常等，但无论异常原因是什么，集群都必须捕获该异常，并在正常节点启动新的单例服务，并通知客户端单例服务的ip变更。对应的流程被称作单例服务的故障转移。

现有技术中，国际申请号为PCT/US2007/060102的专利公开了一种计算机实现的系统及方法。该系统包括：定时器主控、作业调度器和迁移主控。其中，定时器主控，用于将分配一个或多个定时器给所述群集中的不同单例应用服务器；作业调度器，用于使用一个或多个定时器将所调度作业分配到所述群集的其它单例应用服务器；迁移主控，用于检查所述租约表，并且其中当所述第一应用服务器未能维持所述租约表时，所述迁移主控将所述定时器主控重新分配给所述群集的第二应用服务器，并且所述第二应用服务器处的定时器主控使用所述作业信息来分配所调度作业。对应地，该方法主要公开了定时器主控分配定时器给不同服务器，迁移主控识别到第一应用服务器未能维持所述租约表时，将所述租约表发送给第二应用服务器，且作业调度器协助调度对应的作业信息。上述系统和方法虽然能够实现单例服务在出现故障时的应用服务器进行转移，但运行复杂，开发和维护成本较高。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质，能够在单例服务出现失败时有效转移的情况下，大幅度地降低开发和维护成本。

在一些实施例中，提供了一种单例服务故障转移方法，应用于单例服务故障转移系统的单例服务器，所述系统包括多个单例服务器和一个集中协调器，所述方法包括：以间隔第一时间段周期性发送租约请求；若接收到租约失败信号，则继续以间隔第一时间段周期性发送租约请求；若接收到TokenID，则锁定租约，运行单例服务，以间隔第二时间段周期性地发送续租申请；在续租失败的情况下，返回执行，以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

优选地，续租失败，包括：无法发送续租申请，或者发送续租申请，无法维持租约。

在一些实施例中，提供了一种单例服务故障转移方法，应用于单例服务故障转移系统的集中协调器，所述系统包括多个单例服务器和一个集中协调器，所述方法包括：接收租约请求；判断租约是否被锁定；若租约已被锁定，则发送租约失败信号；若租约未被锁定，则根据租约请求来创建租约，并发送TokenID，设置限定时间；判断限定时间内是否获取续租申请；若是，则维持续租申请；若否，则删除当前的租约，则返回执行，接收租约请求。

优选地，删除当前的租约，包括：删除对应的租约请求和TokenID，释放租约。

优选地，在锁定租约后，通知客户端地址更新。

在一些实施例中，公开了一种单例服务故障转移系统，所述系统包括：多个单例服务器，设置在集群上，被配置为申请租约，在申请租约成功的情况下，进行运行单例服务；集中协调器，分布在集群上，被配置为用于管理单例服务器的租约服务，租约服务包括：提供租约、维持租约和删除租约。

在一些实施例中，公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中单例服务器的单例服务故障转移方法。

在一些实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行应用于单例服务故障转移系统中单例服务器的单例服务故障转移方法。

在一些实施例中，公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中集中协调器的单例服务故障转移方法。

在一些实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行应用于单例服务故障转移系统中集中协调器的单例服务故障转移方法。

本公开实施例提供的一种单例服务故障转移方法及系统、电子设备、存储介质，可以实现以下技术效果：

本公开实施例中通过多个单例服务器同时周期性发送租约请求，集中协调器为最先接收到的租约请求对应的单例服务器创建租约；在执行服务进程的单例服务器出现故障时，维持租约失败，集中协调器删除对应的租约，返回执行创建租约的动作。因此，本公开实施例实现了在单例服务出现失败时能够有效转移，简化了转移租约的流程，大幅度地降低开发和维护成本。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种单例服务故障转移系统示意图；

图2是本公开实施例提供的一种应用于单例服务器的单例服务故障转移方法流程图；

图3是本公开实施例提供的一种应用于集中协调器的单例服务故障转移方法流程图；

图4是本公开实施例提供的一种第一单例服务器和第二单例服务器的进程转换的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和系统可以简化展示。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

由于单例服务异常可能对系统造成重大损害，因此单例服务的故障转移对系统稳定性至关重要。异常原因有多种，如网络故障，机器损坏或自身存在逻辑异常等，但无论异常原因是什么，集群都必须捕获该异常，并在正常节点启动新的单例服务，并通知客户端单例服务的ip变更。对应的流程被称作单例服务的故障转移。

现有技术中，公开了一种计算机实现的系统及方法。该系统包括：定时器主控、作业调度器和迁移主控。对应地，该方法主要公开了定时器主控分配定时器给不同服务器，迁移主控识别到第一应用服务器未能维持所述租约表时，将所述租约表发送给第二应用服务器，且作业调度器协助调度对应的作业信息。上述系统和方法虽然能够实现单例服务在出现故障时的应用服务器进行转移，但运行复杂，开发和维护成本较高。

为了解决相关技术中存在的问题，本公开实施例公开了一种单例服务故障转移系统，参见图1。所述系统包括：多个单例服务器和一个集中协调器。单例服务器，被配置为申请租约，在申请租约成功的情况下，进行运行单例服务；集中协调器，被配置为用于管理单例服务器的租约服务，租约服务包括：提供租约、维持租约和删除租约。

需要说明的是，单例服务器和集中协调器均是设置在集群中上。集中协调器提供集群服务。由多个节点分布在集群中的各个计算机设备上，每个集群中的计算机设备均可以放置一个集中协调器的服务节点。各个节点之间可以保证数据的多备份和完备性，以此保证在单例服务器故障时，集中协调器依然运作正常。同时在网络出现故障时，集中式协调器能保证任何时刻只有一个主节点，能自动剔除与主节点无法联通的节点，以此保证集群任何时候都有唯一且一致的集中式协调服务。

结合图2所示，本公开实施例提供一种单例服务故障转移方法，应用于单例服务故障转移系统的单例服务器，包括：

S110，以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

S120，若接收到租约失败信号，则继续以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

S130，若接收到TokenID，则锁定租约，运行单例服务，以间隔第二时间段周期性地发送续租申请。

S140，在续租失败的情况下，返回执行，以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

对应地，结合图3所示，本公开实施例提供一种单例服务故障转移方法，应用于单例服务故障转移系统的集中协调器，包括：

S210，接收租约请求。

S220，判断租约是否被锁定。

S230，若租约已被锁定，则发送租约失败信号。

S240，若租约未被锁定，则根据租约请求来创建租约，并发送TokenID，设置限定时间。

S250，判断限定时间内是否获取续租申请。

S260，若是，则续租申请。

S270，若否，则删除当前的租约，则返回执行，接收租约请求。

应理解的是，单例服务进程在多个节点上同时启动，同时向集中协调器申请相同的租约，即发送租约请求。成功拿到租约的单例服务器可以进入的单例服务的运行状态。如果未能成功获取租约，则继续周期性地发送租约请求。在实际应用中，未能成功获取租约的单例服务器，也可以阻塞等待被唤醒重新尝试获取租约，或者每隔一段时间后尝试重新获取租约，该方式可以有效保证单例服务只有一个能进入正常运转。第一个发送租约请求的单例服务器可以成功拿到租约，其余单例服务器则无法成功获取租约。如果成功获取租约，集中协调器将令牌号TokenID返回给单例服务器。如果租约锁已被占据，未能成功获取，集中协调器的令牌号TokenID返回失败。

成功获取租约的单例服务器每隔一段时间向租约服务提交续租申请，也就是向租约服务调用维持租约的进程。这样，其他单例服务器无法获取租约，也就无法进入运行状态。未能成功获取租约的单例服务每隔一段时间向租约服务发送租约申请。如果成功获取租约，则对应的单例服务器进入实际运行状态。如果成功获取租约的单例服务器在运行状态中无法继续提供服务，则立即退出进程。如果单例服务器发送续租请求数次失败，同样退出进程。

单例服务退出时，集中协调器调用释放租约的进程，即删除当前的租约。

集中协调器收到租约申请后锁定租约并设置限定时间。若收到续租申请后重置限定时间。如果限定时间超时后，仍然未收到续租申请，则租约失效，其他进程可以正常获取租约。

进一步地，续租失败，包括：无法发送续租申请，或者发送续租申请，无法维持租约。无法发送续租申请是由于进程崩溃或因逻辑错误假死。发送续租申请，无法维持租约，是由于超过限定时间。

进一步地，在锁定租约后，通知客户端地址更新。

应理解，进入正常运转的单例服务时，集中协调器通知所有客户端目前使用的单例服务器的通信地址。客户端需要有通信重试机制，在连接失败或者获取通信地址更新时，能成功重新建立连接。

优选的，设定限定时间间隔为n秒，单例进程发送续租服务的间隔第二时间段为m秒。

在故障转移的过程中，存在一定程度的多进程交叠的可能性，主要为单例进程在发送续租请求时出现故障，导致耗时良久才得到无法续租的信息。在对应的时间段内，单例进程依然在运作，同时集中协调器可能已经将租约删除，其他单例服务可能也成功拿到租约进入服务状态。也就是说理论上的交叠时间最多可能为m秒。为了避免上述情况，需要在设置上进行优化。限定时间间隔n秒相对比间隔第二时间段m秒相对更长一些，则会更有利于避免上述情况的发送。

一个具体是实施例为，单例服务故障转移系统包括：集中协调器、第一单例服务器、第二单例服务器、第三单例服务器......

在实际应用中，参见图4，为本公开实施例中的一种第一单例服务器和第二单例服务器的进程转换的流程示意图。

其中，第一单例服务器作为第一个发送租约请求的单例服务器，获取租约。另一方面，第二单例服务器以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

在第一单例服务器故障后。集中协调器识别到续租申请超过限定时间，删除当前的租约。第二单例服务器获取租约。

本公开实施例还提供单例服务故障转移电子设备，包括处理器（processor）和存储器（memory）。可选地，该电子设备还可以包括通信接口（Communication Interface）和总线。其中，处理器、通信接口、存储器可以通过总线完成相互间的通信。通信接口可以用于信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中单例服务器的单例服务故障转移方法。

本公开实施例提供了一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中单例服务器的单例服务故障转移方法。

本公开实施例提供单例服务故障转移电子设备，包括处理器（processor）和存储器（memory）。可选地，该电子设备还可以包括通信接口（Communication Interface）和总线。其中，处理器、通信接口、存储器可以通过总线完成相互间的通信。通信接口可以用于信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中集中协调器的单例服务故障转移方法。

本公开实施例提供了一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行如上述的应用于单例服务故障转移系统中集中协调器的单例服务故障转移方法。

上述的存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

本公开实施例中通过多个单例服务器同时周期性发送租约请求，集中协调器为最先接收到的租约请求对应的单例服务器创建租约；在执行服务进程的单例服务器出现故障时，维持租约失败，集中协调器删除对应的租约，返回执行创建租约的动作。因此，本公开实施例利用多个单例服务器分别周期性发送租约请求，最先发送到集中协调器的租约请求对应的单例服务器来锁定租约，运行单例服务，从而实现在单例服务出现失败时能够有效转移，大幅度地降低开发和维护成本。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种单例服务故障转移方法，其特征在于，应用于单例服务故障转移系统的单例服务器，所述系统包括多个单例服务器和一个集中协调器，所述方法包括：

以间隔第一时间段周期性发送租约请求；

若接收到租约失败信号，则继续以间隔第一时间段周期性发送租约请求；

若接收到TokenID，则锁定租约，运行单例服务，以间隔第二时间段周期性地发送续租申请；

在续租失败的情况下，返回执行，以间隔第一时间段周期性发送租约请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，续租失败，包括：无法发送续租申请，或者发送续租申请，无法维持租约。

3.一种单例服务故障转移方法，其特征在于，应用于单例服务故障转移系统的集中协调器，所述系统包括多个单例服务器和一个集中协调器，所述方法包括：

接收租约请求；

判断租约是否被锁定；

若租约已被锁定，则发送租约失败信号；

若租约未被锁定，则根据租约请求来创建租约，并发送TokenID，设置限定时间；

判断限定时间内是否获取续租申请；

若是，则维持续租申请；

若否，则删除当前的租约，则返回执行，接收租约请求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，删除当前的租约，包括：删除对应的租约请求和TokenID，释放租约。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在锁定租约后，通知客户端地址更新。

6.一种单例服务故障转移系统，其特征在于，所述系统包括：

多个单例服务器，被配置为申请租约，在申请租约成功的情况下，进行运行单例服务；

一个集中协调器，被配置为用于管理单例服务器的租约服务，租约服务包括：提供租约、维持租约和删除租约。

7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1或者2中所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1或者2中所述的方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求3至5中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3至5中任一项所述的方法。