[發明專利]一種云計算環境下數據一致性維護系統及方法

在審

• 申請號: 201911037183.3
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110807039A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 冷迪;黃建華
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G06F16/23
• 分類號: G06F16/23;G06F16/27
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

1.一種云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，包括：

數據復制子系統，用于將數據拷貝成多個相同的數據副本；

數據庫子系統，用于將所述數據復制子系統拷貝的多個數據副本存儲在不同的節點；

一致性管理子系統，用于對整個集群系統數據的一致性進行維護管理；

分發器模塊，用于在通過網絡傳輸數據副本時負責選取合適的網絡接口傳輸數據副本以響應用戶的訪問請求；

所述數據庫子系統分別與所述數據復制子系統和所述一致性管理子系統連接，所述分發器模塊與所述一致性管理子系統連接。

2.根據權利要求1所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述數據復制子系統采用同步復制模式或異步復制模式來對數據進行復制。

3.根據權利要求1所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述數據庫子系統包括：

數據庫，用于保存數據副本；

數據變化日志模塊，用于在數據副本發生寫操作時以日志的方式進行記錄。

4.根據權利要求3所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述數據庫包括多個存儲節點，每個存儲節點均可用于存儲數據副本，每個所述存儲節點均設置了本地數據庫、數據發送管理單元和數據接收管理單元，所述數據接收管理單元負責接收來自其他存儲節點的同步數據并更新本地數據庫中存儲的文件內容，本地數據庫將需要復制到別的儲存節點的數據發送至所述數據發送管理單元，由所述數據發送管理單元將數據同步傳輸至其它存儲節點。

5.根據權利要求1所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述一致性管理子系統包括：

副本監控模塊，用于對存儲的數據副本的狀態進行監控，當數據副本發生讀寫操作時，監控所述數據副本的狀態；

一致性維護模塊，用于在所述數據副本發生寫操作之后對整個集群系統數據的一致性進行維護管理；

事務日志模塊，用于以日志的方式記錄所述副本監控模塊監測到的數據副本的狀態和所述一致性維護模塊進行維護管理的過程。

6.根據權利要求4所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述數據復制子系統還用于在每個存儲節點管理數據副本的過程中定義副本的訪問隊列及訪問等待隊列，并初始化訪問隊列的長度，每當有訪問請求則將請求加入訪問隊列，當請求訪問結束之后將該訪問移除；當某個數據副本的訪問隊列被訪問請求占滿時，新來的訪問請求則被添加到訪問等待隊列中，當訪問等待隊列中的訪問請求時間超過了設定的時間閾值后對該數據副本創建新的副本，并通過轉發訪問等待隊列中的訪問請求至新建的數據副本來分擔本節點接收到的對該文件的請求。

7.根據權利要求6所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述數據復制子系統還根據其最大并發數、事務頻率、增長率以及可用性要求來決定數據副本的創建數量。

8.根據權利要求5所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述一致性維護模塊首先根據時間戳標簽確定兩個數據副本的版本是否相同，若兩個數據副本的版本不同，則對兩個數據副本的文件塊按照約定的大小進行劃分并計算強弱校驗和，再通過比較兩個數據副本的文件塊的強弱校驗和來判斷出兩個數據副本的差異數據，針對差異數據進行同步更新操作。

9.一種云計算環境下數據一致性維護方法，采用如權利要求1～8任一項所述的云計算環境下數據一致性維護系統，其特征在于，所述云計算環境下數據一致性維護方法包括以下步驟：

步驟S1：將數據拷貝成多個相同的數據副本；

步驟S2：將拷貝的多個副本儲存在不同的存儲節點；

步驟S3：對整個集群系統數據的一致性進行維護管理；

步驟S4：選取合適的網絡接口傳輸數據副本以響應用戶的訪問請求。

10.根據權利要求9所述的云計算環境下數據一致性維護方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括以下步驟：

步驟S31：根據時間戳標簽確定兩個數據副本的版本是否相同，若兩個數據副本的版本不同則轉入下一步驟；

步驟S32：對兩個數據副本的文件塊按照約定的大小進行劃分并計算強弱校驗和；

步驟S33：比較兩個數據副本的文件塊的強弱校驗和以判斷出兩個數據副本的差異數據；

步驟S34：對差異數據進行同步更新。