[發明專利]用于分布式配置管理的方法及裝置

有效

• 申請號: 201280036259.0
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN103703464B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: J·E·金三世;M·T·斯塔克;A·J·比弗森;S·巴格比
• 申請（專利權）人: 慧與發展有限責任合伙企業
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 康泉,宋志強

技術領域

本發明涉及計算機數據結構并且涉及用于經對等節點的網絡復制數據結構的方法及裝置。

背景技術

根據CAP定理，也稱為Brewer定理，分布式計算機系統可以同時滿足以下保證中任意兩條，但不是全部三條：

·一致性（所有節點都同時看到相同的數據）；

·可用性（節點故障不妨礙幸存節點繼續運行）；

·分區容限（雖然消息在一個分區丟失，但在這個分區兩側的

節點都將繼續運行）。

在對等的數據庫復制拓撲結構中，對等點具有相同的表模式而且每個表行在每個對等點上都具有副本。數據操作可以在任何對等點上發生并且將被復制到其它所有對等點。但是，如果同一行的副本同時在不同的對等點上被操作，則有可能發生沖突。解決這種沖突可能很困難、耗時和/或涉及顯著的開銷。

傳統的數據庫使用鎖定協議或主-從關系來保持數據在（例如，節點網絡上的）多個系統之間同步。但是，分布式鎖定協議需要相當大的開銷，例如，節點必須發送對鎖的請求、等待直到鎖變得可用、進行修改、釋放鎖并且分布更新。主/從關系要求節點之間的完全連通性并且還生成大量的網絡通信量。

發明內容

根據本發明的一種或多種實施例，提供了一種經網絡復制數據結構的方法，其中在多個聯網的對等節點中為每個數據結構分配一個所有者節點。優選地，所有者可以通過數據結構中的信息來確定。當非所有者期望對數據結構的更新時，修改數據結構的請求在網絡上發送，并且當被所有者接收到時，所有者執行修改。然后，關于這個更新，所有者節點可以通知其它節點。

相比于需要兩次往返通信（即，一次用于改變所有關系而另一次用于修改數據）的現有技術方法，這種方法只有一次往返通信，因而是更為有效的協議。另外，當數據結構代表節點資源的時候，修改數據結構的節點還將修改該資源。還有，優選地，（來自非所有者節點的）修改數據結構的請求及（來自所有者節點的）響應也都是可以在網絡上以與被修改的數據結構相同的方式復制的數據結構。

根據本發明的一種實施例，提供了一種在對等節點的網絡上復制數據結構的方法，其中數據結構復制到網絡上的所有節點，該方法包括步驟：

把單個對等節點指定為數據結構的所有者；

只允許所指定的所有者節點修改數據結構；及

當一個對等節點期望修改數據結構并且確定它不是所有者節點時，這一個對等節點啟動修改數據結構的請求，該請求包括數據結構的其中一個并且被這一個對等節點所擁有，而且該請求發送到網絡上所有節點；

所有者節點接收并執行該請求，以修改數據結構。

本發明可以與經由集中式服務器實現的分布式管理系統相區分開，其中集中式服務器提供單點故障，沒有固有的（內置的）數據冗余性，而且在管理服務器和其它所有被管理的節點之間都需要連通性。相比之下，在本發明中，每個對等節點都提供對整個節點組的訪問，存在數據冗余性，而且不需要在所有節點之間的直接連通性。例如，用戶可以連接到任何參與的節點并且管理整個組。網絡中的所有數據都復制到所有參與的節點。參與的節點只需要與整個組的部分連通性。通過所描述的機制，數據結構最終將在所有參與的節點中一致。通過遵循嚴格的單寫者、多讀者協議，更新沖突是不可能的并且確保了事務一致性。

如由CAP定理所定義的，一致性需要所有節點一直都彼此一致。在這里，每個數據結構都具有專用的所有者節點而且每個所有者節點維持關于它所擁有的數據結構的一致性。所有對等節點都通過復制處理實現關于不擁有的數據結構的最終一致性。可用性（經CAP定理）得以實現，因為每個節點對于其復制數據結構集合維持一致性，并且因此可以孤立地操作。分區容限（經CAP定理）得以實現，因為專用的數據結構所有關系和節點的局部一致性允許每個節點孤立地運行或者在存在組分區的情況下運行。數據所有關系還確保在分區合并的時候將不發生數據沖突。

在一個例子中，關系數據庫在每個對等節點上被復制。數據庫包括表，在該表中一列（字段）包含該表的行的所有者的標識符。只有該行的所有者被允許修改該行。當該行的一個實例被改變時，例如被創建、修改或刪除時，為進行改變而生成的數據庫命令存儲在事務日志中。當應用認為所有更新都事務性地完成時，該改變通過網絡被發送到所有對等節點。