JP6059216B2 - 分散構成管理のための方法および装置 - Google Patents
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Description
・一貫性(すべてのノードが同時に同一のデータを見る)、
・可用性(ノード障害により、存続しているノードが動作しつづけることを妨げられることがない)、
・分断耐性(パーティションのいずれの側のノードも、パーティションにおけるメッセージロスにかかわらず、動作しつづける)
のうちの任意の2つを同時に満たすことが可能であるが、3つすべてを同時に満たすことは可能ではない。
データ構造の所有者として単一のピアノードを指定するステップと、
そのデータ構造を変更することをその指定された所有者ノードだけに許すステップと、
1つのピアノードが、そのデータ構造を変更することを所望し、さらにその1つのピアノードが所有者ノードではないと判定した場合、その1つのピアノードは、そのデータ構造を変更する要求を開始し、この要求は、複数のデータ構造のうちの1つを備えるとともに、その1つのピアノードによって所有され、さらにこの要求が、ネットワーク上のすべてのノードに送信されるステップと、
所有者ノードが、この要求を受信し、さらに実行して、そのデータ構造を変更するステップとを含む。
ピアノードのネットワーク上で、データ構造が、ネットワーク上のすべてのノードにレプリケートされ、
データ構造の所有者として単一のピアノードを指定すること、
そのデータ構造を変更することをその指定された所有者ノードだけに許すこと、
1つのピアノードが、そのデータ構造を変更することを所望し、さらにその1つのピアノードが所有者ノードではないと判定した場合、その1つのピアノードは、そのデータ構造を変更する要求を開始し、この要求は、複数のデータ構造のうちの1つを備えるとともに、その1つのピアノードによって所有され、さらにこの要求が、ネットワーク上のすべてのノードに送信されること、および
所有者ノードが、この要求を受信し、さらに実行して、そのデータ構造を変更することを備える。
所有者ノードが、その変更されるデータ構造に関する応答を開始し、この応答は、データ構造のうちの1つであるとともに、所有者ノードによって所有され、さらにこの応答が、ネットワーク上でレプリケートされることを含む。
この応答が非所有者ノードによって受信されると、受信したノードが、受信したノードがこの応答を既に受信しているかどうかを判定し、既に受信している場合、この応答をドロップし、受信していない場合、この応答を処理することを含む。
1つのピアノードが、そのデータ構造を変更することを所望し、さらにその1つのピアノードが所有者ノードであると判定した場合、その1つのピアノードが、そのデータ構造を変更することを含む。
複数のピアノード上でレプリケートされるデータ構造のレプリカの中の情報を獲得し、この情報は、複数のピアノードのうちの1つを、そのデータ構造を更新する排他的権利を有する所有者ノードとして示すこと、
この情報を介してピアノードが所有者ノードであるかどうかを判定すること、
そのピアノードが所有者ノードではない場合、
そのデータ構造を更新する要求を、直接に接続されたすべてのピアノードに送信して、この要求を伝播させること、
所有者ノードが、この要求を受信し、この要求を受信した後にデータ構造を更新し、さらに更新されたデータ構造に関する更新を、直接に接続されたすべてのピアノードに送信して、更新を伝播させること
を備えるアクションを実行することを備える。
それらのピアノードにわたってデータ構造をレプリケートすることに参加するように動作可能なレプリケーションマネージャと、
ピアノード上でデータ構造のレプリカを更新するように動作可能な更新マネージャと、
データ構造の中に含まれた情報に基づいて、ピアノードがデータ構造の所有者ノードであるかどうかを判定し、そのピアノードが所有者ノードではない場合、そのデータ構造を変更する要求を開始し、さらにその変更されるデータ構造に関する要求に対する応答を処理するように動作可能であり、所有者ノードは、そのデータ構造を更新する排他的権利を有し、さらにその要求およびその応答もまた、それらのピアノードにわたってレプリケートされるデータ構造である構成マネージャとを備える装置が提供される。
1.発信元ノード(変更を要求する)によっても所有される単調に増加するトランザクション番号、
2.変更が適用されたスキーマ改訂、および
3.データ構造に行われたすべての変更のレコード
から成ることが可能である。
さらに、ネットワークが、例えば、或るノードがオフラインになったこと、またはノード間のリンクがダウンしたことに起因して、パーティションに区分された場合、パーティションの両側の複数のネットワークパーティションは、そのパーティションにおいてデータロスが生じるものの、動作しつづける。各ノードは、そのノード側のパーティションにあるノードから要求と応答、およびデータ構造更新を受信しつづける。その後、そのパーティションが取り除かれ(例えば、そのノードが再びオンラインになり、またはリンクが動作を再開して)、さらに以前のネットワークパーティションが接合されると、その時点で両方の側が新たな応答、要求、および更新を受信し、さらに各ノードは、更新を常に把握している(例えば、発生の時刻により)ため、各ノードは、そのノードにいずれの更新が欠落しているかを特定し、それらの欠落している更新を送信するようその他のノードに求め、さらに、その後、すべての更新を適切な順序で適用して、(以前の)パーティションの両側のノードが再び同期するようにすることができる。
Claims (24)
- ピアノードのネットワーク上で複数のデータ構造をレプリケートする方法をコンピュータに実行させるプログラムを含むコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記コンピュータは前記ピアノードのうちの1つであり、複数のデータ構造が前記ネットワーク上のすべてのノードに、既存のレプリケーションプロセスを用いてレプリケートされ、
各データ構造は、該データ構造の所有者ノードとして前記ピアノードのうちの1つを排他的に指定し、前記データ構造は少なくとも1つのデータフィールドを有し、前記データ構造を変更することは指定された前記所有者ノードだけが許可されており、
前記方法は、
前記コンピュータが前記データ構造を変更することを所望した場合に実行するステップであって、
前記データ構造を変更することを所望した前記コンピュータが、該コンピュータは前記所有者ノードであるかどうかを判定するステップと、
前記コンピュータが該コンピュータは前記所有者ノードであると判定したときに、前記コンピュータが、前記データ構造の少なくとも1つの前記データフィールドを変更し、変更された前記データ構造に関するメッセージであって伝播によって全ての他のノードにレプリケートされるメッセージを生成するステップと、
前記コンピュータが該コンピュータは前記所有者ノードではないと判定したときに、前記コンピュータが、前記データ構造を変更する要求を開始するステップであって、前記要求も、データ構造であり、前記コンピュータによって所有され、伝播によって、前記ネットワーク上のすべての他のノードに、前記既存のレプリケーションプロセスを用いて同様にレプリケートされる、ステップと
を含むステップと、
前記所有者ノードである前記コンピュータが前記要求を受信したときに、前記コンピュータが、前記データ構造を変更することによって前記要求を実行し、変更された前記データ構造に関する応答を生成するステップであって、前記応答も、データ構造であり、伝播によって、前記ネットワーク上のすべての他のノードに、前記既存のレプリケーションプロセスを用いて同様にレプリケートされる、ステップと
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法は、
前記応答が非所有者ノードである前記コンピュータによって受信されると、前記コンピュータが、該コンピュータは前記応答を既に受信しているかどうかを判定し、受信している場合、前記応答をドロップし、受信していない場合、前記応答を処理するステップ
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記応答は、変更される前記データ構造の識別子を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記要求は、前記要求を一意に識別するタグを含む、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、パーティションが前記ネットワークを複数のネットワークパーティションに分割したときに、各ネットワークパーティション上の複数のデータ構造のレプリケーションは動作可能なままである、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項5に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記パーティションが終了したときに、前記パーティションをまたいだ複数のデータ構造のレプリケーションは再開する、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記ネットワークは、すべてのノードが直接に接続されているわけではないネットワークである、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記データ構造は、前記所有者ノードの識別子を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記データ構造は、前記ノードのすべてにわたってグローバルに一意である識別子を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記データ構造は、データベースに格納される、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法は、リレーショナルデータベースを実施する、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記データ構造は、データベーステーブルの行である、コンピュータ可読記憶媒体。
- 請求項1に記載のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記データ構造は、ネットワークインターフェース、ファイルシステム、またはファイルシステムスナップショットを記述する、コンピュータ可読記憶媒体。
- コンピューティング環境における、ネットワーク内の複数のピアノードの各ピアノード上の装置であって、
既存のレプリケーションプロセスを用いて複数の前記ピアノードにわたってデータ構造をレプリケートして該データ構造のレプリカを生成することに参加するように動作可能なレプリケーションマネージャであって、前記データ構造は少なくとも1つのデータフィールドを有する、レプリケーションマネージャと、
当該装置のあるピアノード上の前記データ構造の前記レプリカを更新するように動作可能な更新マネージャと、
当該装置のあるピアノードが前記データ構造の所有者ノードであるかを判定し、前記ピアノードが前記所有者ノードではないと判定された場合に、前記データ構造を変更する要求を開始し、前記ピアノードが前記所有者ノードであると判定された場合に、前記データ構造の少なくとも1つの前記データフィールドを変更し、変更された前記データ構造に関する前記要求に対する応答を開始するように動作可能な構成マネージャであって、前記所有者ノードは、前記データ構造を更新する排他的権利を有し、前記要求および前記応答もまた、前記ネットワーク内の全ての他のピアノードへの伝播によって、前記レプリケーションマネージャにより前記既存のレプリケーションプロセスを用いて同様にレプリケートされるデータ構造である、構成マネージャと
を備えた装置。 - 請求項14に記載の装置であって、前記構成マネージャは、
前記応答が当該装置のある非所有者ノードであるピアノードによって受信されると、当該ピアノードは前記応答を既に受信しているかどうかを判定し、受信している場合、前記応答をドロップし、受信していない場合、前記応答を処理する
ように動作可能である、装置。 - 請求項14に記載の装置であって、前記ネットワークは、複数の前記ピアノードの一部のみが他のノードに直接接続されているネットワークである、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記データ構造は、前記所有者ノードの識別子を含む、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記データ構造は、複数の前記ピアノードのすべてにわたってグローバルに一意である識別子を含む、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記データ構造は、データベースに格納される、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記レプリケーションマネージャ、前記更新マネージャ及び前記構成マネージャは、リレーショナルデータベースを実施するように動作可能である、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記データ構造は、データベーステーブルの行である、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記データ構造は、ネットワークインターフェース、ファイルシステム、またはファイルシステムスナップショットを記述する、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記構成マネージャは、前記データ構造に含まれた情報に基づいて、あるピアノードが前記データ構造の所有者ノードであるかを判定するように動作可能である、装置。
- 請求項1から13の何れか一項に記載のプログラム。
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