[發(fā)明專利]一種基于消息路由的集群系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610142886.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN105681462B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐小龍;諶運(yùn);李濤;孫雁飛;盧亞楠;王勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L12/863
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發(fā)明公開了一種基于消息路由的集群系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)方法，該集群系統(tǒng)包括至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)、消息路由，其中，消息路由包括接口處理模塊、隊(duì)列管理模塊、消息通道代理模塊、消息隊(duì)列模塊、安全管理模塊。數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)方法基于消息路由實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間消息轉(zhuǎn)發(fā)。該方法解決了集群系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生巨大的網(wǎng)絡(luò)開銷等難題，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，保證服務(wù)器的健康穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，描述了數(shù)據(jù)通信的具體流程，消息路由作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)間通信的中間件，避免了節(jié)點(diǎn)間直接通信，大大降低節(jié)點(diǎn)間的耦合度和節(jié)點(diǎn)訪問風(fēng)險(xiǎn)，防止節(jié)點(diǎn)被非法入侵，保證了集群系統(tǒng)的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于消息路由的集群系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)方法，屬于信息技術(shù)類數(shù)據(jù)管理應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

集群系統(tǒng)是一種并行或分布式處理系統(tǒng)，將多臺(tái)同構(gòu)或異構(gòu)的計(jì)算機(jī)作為獨(dú)立的計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過局域網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)相互關(guān)聯(lián)，協(xié)同完成一些任務(wù)，使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源得到有效的利用。各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)各自帶有CPU、內(nèi)存及獨(dú)立操作系統(tǒng)等，集群系統(tǒng)封裝了底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，將所有節(jié)點(diǎn)的資源統(tǒng)一成一個(gè)合集，從用戶的角度來看，集群系統(tǒng)是一個(gè)單一的系統(tǒng)，而非計(jì)算機(jī)群組。

早在上個(gè)世紀(jì)七八十年代，就有一些公司著手集群系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，集群系統(tǒng)具有高可擴(kuò)展性、高可用性、高性能等特點(diǎn)，它可以提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，處理復(fù)雜的計(jì)算問題。一般而言，集群系統(tǒng)主要分為高可用性集群和高性能集群。高可用性集群的主要功能保證服務(wù)不間斷，當(dāng)集群中某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，在沒有人為處理的情況下，自動(dòng)、迅速對(duì)失效節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)任務(wù)，使得用戶不會(huì)察覺故障發(fā)生。而高性能集群主要表現(xiàn)在處理能力上，它利用網(wǎng)絡(luò)將多臺(tái)普通的計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接起來，并使它們協(xié)同工作，處理能力可以達(dá)到大型機(jī)的性能。

隨著集群系統(tǒng)性能和可用性不斷提高，高性能集群因?yàn)槠湫詢r(jià)比高、可擴(kuò)展性強(qiáng)逐漸取代傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，成為計(jì)算領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。然而集群系統(tǒng)需要7×24小時(shí)不間斷地提供服務(wù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)需要常年持續(xù)運(yùn)行，這期間節(jié)點(diǎn)間持續(xù)不間斷地交流信息。隨著集群中節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多，節(jié)點(diǎn)間通信越來越頻繁，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)上傳輸大量的節(jié)點(diǎn)信息，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大，集群系統(tǒng)逐漸開始顯現(xiàn)出性能問題。傳統(tǒng)的集群中節(jié)點(diǎn)間通信方式會(huì)在網(wǎng)絡(luò)之間產(chǎn)生巨大的通信量，造成大量額外的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)擔(dān)，使整個(gè)系統(tǒng)的效率下降。另外，如果計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間直接通信，這無疑加大了節(jié)點(diǎn)的訪問風(fēng)險(xiǎn)，易影響節(jié)點(diǎn)的性能。節(jié)點(diǎn)可訪問對(duì)象的增加，意味著節(jié)點(diǎn)安全指數(shù)降低。

為了解決上述問題，目前采用的方法通常是提高計(jì)算節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)配置，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證服務(wù)器的高性能和高可用性，這使得系統(tǒng)成本上升，并沒有從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于消息路由的集群系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信中轉(zhuǎn)方法，采用消息路由作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間通信的中間件，避免節(jié)點(diǎn)被非法入侵，大大降低節(jié)點(diǎn)的訪問風(fēng)險(xiǎn)，保證服務(wù)器的健康穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種基于消息路由的集群系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)、消息路由，所述消息路由包括接口處理模塊、隊(duì)列管理模塊、消息通道代理模塊、消息隊(duì)列模塊；

接口處理模塊用于接受發(fā)送節(jié)點(diǎn)的服務(wù)請(qǐng)求，并分析該服務(wù)請(qǐng)求為隊(duì)列變更請(qǐng)求或者消息傳遞請(qǐng)求，根據(jù)不同的請(qǐng)求類別，調(diào)用對(duì)應(yīng)的隊(duì)列管理模塊或者消息通道代理模塊；

消息隊(duì)列模塊用于保存每個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的消息隊(duì)列，消息隊(duì)列中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的消息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只訂閱與自身對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列；

隊(duì)列管理模塊用于根據(jù)接口處理模塊反饋的隊(duì)列變更請(qǐng)求，對(duì)消息隊(duì)列模塊中相關(guān)的消息隊(duì)列進(jìn)行操作；