[發(fā)明專利]分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的配置管理

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980142633.3
• 申請(qǐng)日: 2009-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN102197389A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·O·沃蒂萊寧;G·K·R·卡基法亞;A·卡爾漢;L·迅;M·C·本范諾托;R·R·辛哈;R·斯里坎斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微軟公司
• 主分類號(hào): G06F15/16
• 分類號(hào): G06F15/16;G06F17/00;G06F15/177
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 高見

背景

計(jì)算機(jī)技術(shù)(例如，微處理器速度、存儲(chǔ)器容量、數(shù)據(jù)傳輸帶寬、軟件功能等)的進(jìn)步一般促進(jìn)各行業(yè)中增長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用。通常提供常被配置為服務(wù)器陣列的甚至更強(qiáng)大的服務(wù)器系統(tǒng)來服務(wù)源自諸如比如萬(wàn)維網(wǎng)等外部源的請(qǐng)求。

隨著可用電子數(shù)據(jù)的量增長(zhǎng)，以促進(jìn)用戶友好的并且快速的數(shù)據(jù)搜索與檢索的可管理方式存儲(chǔ)這樣的數(shù)據(jù)變得越來越重要。當(dāng)今，一種常見的方法是將電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。典型的數(shù)據(jù)庫(kù)可被稱為有組織的信息集合，且數(shù)據(jù)被結(jié)構(gòu)化成使得計(jì)算機(jī)程序可以例如快速地搜索和選定所需數(shù)據(jù)片段。此外，在這樣的環(huán)境中，聯(lián)盟是指一組在彼此之間建立信任并允許在本身之間共享用戶標(biāo)識(shí)信息的組織或服務(wù)提供商。

隨著諸如web服務(wù)之類的分布式計(jì)算模型的出現(xiàn)，在諸如服務(wù)提供商(SP)之類的實(shí)體之間有增大的相互依賴度。因此，當(dāng)前趨勢(shì)是聚焦于身份信息的相互組織和相互依賴的管理，而不是用于內(nèi)部使用的身份管理解決方案。這樣的管理可被稱為聯(lián)合身份管理。一般而言，聯(lián)合身份是識(shí)別個(gè)人以越來越高的頻度在公司邊界之間移動(dòng)的分布式計(jì)算構(gòu)造。聯(lián)合身份的實(shí)際應(yīng)用通過需要同時(shí)管理多個(gè)異類系統(tǒng)的大跨國(guó)公司來表示。

在這樣的分布式系統(tǒng)中，對(duì)于對(duì)節(jié)點(diǎn)的適當(dāng)管理和配置/重新配置，存在各種挑戰(zhàn)。例如，單個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)隨機(jī)地發(fā)生故障，這在未考慮合適的偶然性時(shí)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。同樣，復(fù)制的數(shù)據(jù)常常需要在系統(tǒng)上來回移動(dòng)，這會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生可靠性問題和一致性問題。

此外，當(dāng)與對(duì)這樣的節(jié)點(diǎn)的所有管理相關(guān)的數(shù)據(jù)由于例如集中式高速緩存的故障而導(dǎo)致丟失時(shí)，可靠性問題會(huì)進(jìn)一步復(fù)雜化。

概述

事務(wù)性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)可以跨充當(dāng)分布式系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的許多計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備進(jìn)行復(fù)制，諸如，用于冗余或高可用性目的。然而，盡管分布式系統(tǒng)可以提供高保證的可用性，但是，在其上管理和復(fù)制事務(wù)性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的底層計(jì)算機(jī)本身可能是不可靠的。

分布式系統(tǒng)可以通過配置管理器進(jìn)行管理，該配置管理器存儲(chǔ)了允許標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的當(dāng)前副本或它的某一分區(qū)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的配置信息。配置管理器可以被實(shí)現(xiàn)為主節(jié)點(diǎn)集合，每一主節(jié)點(diǎn)都維護(hù)配置信息的拷貝。主節(jié)點(diǎn)集合中的主節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)可以被指定為配置管理器的主要主節(jié)點(diǎn)，并對(duì)索取配置信息的請(qǐng)求作出響應(yīng)，并且控制對(duì)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的重新配置。

可以使用基于法定數(shù)量(quorum)的處理來標(biāo)識(shí)主要主節(jié)點(diǎn)，以及確定包含配置信息的主節(jié)點(diǎn)是否包含當(dāng)前配置信息。即使構(gòu)成配置管理器的一些主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，如果有足夠的用于標(biāo)識(shí)包含當(dāng)前配置信息的主節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)可用，則可以提供可靠的配置信息。在某些實(shí)施例中，基于存儲(chǔ)在主節(jié)點(diǎn)本身中的信息，確定足夠數(shù)量的主節(jié)點(diǎn)。

在某些實(shí)施例中，每一主節(jié)點(diǎn)結(jié)合配置信息來存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)在存儲(chǔ)該配置信息時(shí)構(gòu)成配置管理器的節(jié)點(diǎn)集合的信息。由于在任何主節(jié)點(diǎn)中不提交配置信息——除非旨在成為新的配置的法定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)集合可以提交，如果這樣的集合中的法定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)同意它們包含當(dāng)前配置，則可以可靠地將標(biāo)識(shí)的集合作為當(dāng)前配置。當(dāng)將相同組的主節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)為當(dāng)前配置管理器的主節(jié)點(diǎn)集合表示該組的法定數(shù)量時(shí)，可以可靠地將該集合確定為構(gòu)成配置管理器的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集合。即使構(gòu)成配置管理器的一些主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，只要法定數(shù)量的主節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)關(guān)于配置管理器的當(dāng)前配置信息集的一致信息，重構(gòu)組件就可以可靠地標(biāo)識(shí)從其獲取當(dāng)前配置信息的副本的主節(jié)點(diǎn)。重構(gòu)組件也可以標(biāo)識(shí)在當(dāng)前集合中被指定為主要主節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)，并確定該主要主節(jié)點(diǎn)是否可用。如果主要主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則可以指定新的主要主節(jié)點(diǎn)，并可以將可能額外的主節(jié)點(diǎn)指定為存儲(chǔ)當(dāng)前配置信息的主節(jié)點(diǎn)集合的一部分。

在無法標(biāo)識(shí)法定數(shù)量的主節(jié)點(diǎn)的情況下或發(fā)生某種其他災(zāi)難性故障的情況下，重構(gòu)組件可以從存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中的信息重構(gòu)配置管理器。

為重構(gòu)配置管理器，可以通過以所有主節(jié)點(diǎn)都將同一個(gè)主節(jié)點(diǎn)認(rèn)定為主要主節(jié)點(diǎn)的方式將一節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)為主要主節(jié)點(diǎn)的過程來選定新的主要主節(jié)點(diǎn)。在某些實(shí)施例中，此過程可以涉及主要主節(jié)點(diǎn)之間的通信，其可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的促進(jìn)節(jié)點(diǎn)之間的通信的組件來管理通信。

在某些實(shí)施例中，主節(jié)點(diǎn)之間的通信可以導(dǎo)致將主節(jié)點(diǎn)配置成一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)，其中逐節(jié)點(diǎn)地傳遞令牌從節(jié)點(diǎn)，且將有序的位置指派給主節(jié)點(diǎn)。選擇新的主要主節(jié)點(diǎn)作為帶有位置0的主節(jié)點(diǎn)。也可以在系統(tǒng)操作期間使用令牌環(huán)網(wǎng)，以標(biāo)識(shí)當(dāng)相鄰節(jié)點(diǎn)不能與發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)交換令牌時(shí)任何主節(jié)點(diǎn)中的故障將由令牌環(huán)中與失敗的節(jié)點(diǎn)毗鄰的節(jié)點(diǎn)來標(biāo)識(shí)