[發明專利]一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法

有效

• 申請號: 201410292893.1
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104077181B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 高原;盧建剛;顧文杰;任升;沙一川;曾堅永;趙瑞鋒;方華建
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;廣東電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術領域

本發明涉及一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，屬于分布式處理技術領域。

背景技術

在分布式處理系統中，每個節點處理全局任務的子集，但一般需要協同工作和進行狀態同步，在所有節點處理完成后匯總結果，再進行下一輪處理，系統運行過程中隨時可能改變任務的運行狀態，如需要在某幾個節點增加一些任務、需要進行任務負載均衡的調整或者某個節點的任務發生故障等，系統中每個節點都必須準確及時的知道其他節點的存在和運行了哪些子任務，否則可能會出現任務遺漏、任務重復、任務遲延等情況，從而如何保證分布式任務系統在全局范圍內的運行狀態一致性是保證分布式任務系統正常運行的關鍵點。

現有的分布式管理系統解決上述問題一般有如下三種方法，但分別存在不同的缺點，具體如下，

（1）人工配置和干預法，分布式管理系統初始是由人工配置好節點上運行的任務，當節點故障或恢復時再人工調整任務部署的情況，或者是正常運行時人工的調整任務部署，其的缺陷是不夠靈活，系統的維護成本高。

（2）全局協調器法，分布式管理系統中有一個全局管理節點，其上運行管理程序對系統的運行狀態進行監視，系統的狀態變換都有此節點發出指令，這種方法可以保證系統在同一時刻只執行一條指令，其的缺陷是全局協調器成為系統的單點故障瓶頸。

（3）定期同步法，分布式管理系統的每個節點定期向系統中廣播自己的狀態，此方法缺陷是通信量大，且各個節點只能知曉其他節點的運行狀態，但是對故障的處理還是各自執行，很容易在廣播報文丟失或延遲的情況下產生不一致性。

總之，上述的狀態一致性管理方法在有可能出現的節點故障和網絡通信故障條件下都有不完善的地方。

發明內容

本發明的目的是克服現有的分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，不夠靈活、維護成本高、同一時刻只執行一條指令、通信量大時廣播報文容易丟失或延遲的問題。本發明的適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，自動化程度高、可靠性高、通信效率高、占用帶寬小、可移植性好，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟（1），分布式任務管理系統統節點狀態的維護，分布式任務管理系統的所有節點定期廣播發送心跳報文，通知其他節點本機的生存狀態；

步驟（2），分布式任務管理系統的任務初始化，在分布式任務管理系統的每個節點上運行任務管理程序，在任意一個節點上輸入所有的待部署任務，任務管理程序根據活躍節點數量決定部署情況，并與分布式任務管理系統中所有節點進行通信，得到確認回復后，分布式任務管理系統到達一致的初始化狀態；

步驟（3），分布式任務管理系統的任務狀態改變，當分布式任務管理系統的任意一個節點上的任務運行狀態發生改變時，任務管理程序都會與分布式任務管理系統中所有節點進行通信，得到確認回復后，每個節點同時實施改動，分布式任務管理系統進入另一個一致的狀態；

步驟（4），節點故障和恢復的處理，當分布式任務管理系統中的一個節點故障退出或者恢復加入后，分布式任務管理系統的節點集合發生改變，分布式任務管理系統保持維持一致的狀態。

前述的一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，其特征在于：步驟（1）所述分布式任務管理系統的所有節點定期廣播發送的心跳報文包括節點名、節點編號、本機狀態編號，當3秒的時間間隔后，分布式任務管理系統接收不到某個節點的心跳，判斷該節點為故障，能正常收到心跳的節點判斷為活躍節點，節點編號為節點的優先級，編號越小的優先級越大。

前述的一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，其特征在于：步驟（2）所述任務管理程序根據活躍節點數量決定部署情況的過程為，

（1）任務管理程序查看所有活躍的節點；

（2）將任務負載均衡的部署到每個活躍的節點上，并將部署計劃通知到每個活躍節點。

前述的一種適用于分布式任務管理系統的狀態一致性維護方法，其特征在于：步驟（3）所述任務管理程序都會與分布式任務管理系統中所有節點進行通信，將需要進行的改變發出給所有節點，得到半數以上節點確認回復后，每個節點同時實施改動，分布式任務管理系統進入另一個一致的狀態。