[發明專利]一種基于集群選主和共識機制的單點優化方法

有效

• 申請號: 202010895234.2
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112037873B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李磊;張人杰;卜晨陽;吳信東
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G16H10/60
• 分類號: G16H10/60;G06F11/14;G06F11/20;G06F15/16
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于集群選主和共識機制的單點優化方法，其特征是應用于由n臺服務器B＝{B₁,B₂,...,B_i,...,B_n}和m個醫院數據庫所組成的服務器集群中，其中，B_i表示第i臺服務器，令第i臺服務器上的第j個醫院數據庫記為1≤i≤n；1≤j≤m；所述單點優化方法是按如下步驟執行：

步驟一，對各臺服務器進行集群選主；

步驟1.1、定義所述第i臺服務器B_i的當前投票輪數為E_i；定義所述第i臺服務器B_i的啟動次序為M_i；

步驟1.2、所述第i臺服務器B_i發起第E_i輪投票，并將所述第i臺服務器B_i的啟動次序M_i和投票輪數E_i組成投票消息(M_i,E_i)后進行廣播；當E_i＝1時，所述第i臺服務器B_i選舉自己；

步驟1.3、所述第i臺服務器B_i接收來自于其他k_i個服務器發送的投票消息，并將其他服務器的投票消息與自身的投票消息(M_i,E_i)進行比較，若當前投票輪數E_i的值不相同，則將所有投票輪數中的最大值賦值給E_i，若當前投票輪數E_i的值相同，則將所有啟動次序中的最大值賦值給M_i；

步驟1.4、統計第E_i輪投票中參與的服務器數量是否大于等于n/2，若是，則表示啟動次序M_i所對于的服務器為主服務器，其他k_i個服務器均為從服務器；否則，將E_i+1賦值給E_i后，返回步驟1.2繼續執行；

步驟二、判斷主服務器是否發生故障，若發生故障，則將E_i+1賦值給E_i；返回步驟1.2；否則，執行步驟三；

步驟三：設置一個備份副本集合F＝{f₁,f₂,...,f_p,...,f_k}，f_p表示第p個從服務器的備份副本，1≤p≤k_i；

步驟3.1、定義從服務器已備份的最大可讀數據所在的地址為HW；定義主服務器中醫院數據庫的最后一條數據的地址為LEO；定義副本在復制消息時所允許的最大延遲時間為t；

步驟3.2、用δ_L判斷是否有新增病歷信息，若δ_L＝1時，則表示存在新增病歷信息，并將LEO+1賦值給LEO后，執行步驟3.3；若δ_L＝0，則表示不存在新增病歷信息；并等待最大延遲時間t后，重復執行步驟3.2；

步驟3.3、所述備份副本集合F中的所有副本均對主服務器新增病例信息進行備份；

步驟3.4、用表示第p個備份副本f_p是否在最大延遲時間t內完成備份，若則表明第p個備份副本f_p在最大延遲時間t內完成備份，并保留第p個備份副本f_p；若則表明第p個備份副本f_p未能最大延遲時間t內完成備份，并將第p個備份副本從所述備份副本集合F中刪除；

步驟3.5、用來表示所有副本是否均完成備份，若則表示所有副本均已完成備份，并將HW+1賦值給HW，使得主服務器的醫院數據庫進行讀取時的最大地址為HW，從而達成共識機制；若則表示存在部分副本未能完成備份，則HW保持不變；

步驟3.6、判斷主服務器是否發生故障，若發生故障，返回步驟1.2，否則返回步驟3.2。