[發明專利]一種基于Zookeeper的可橫向擴展的分布式系統及開發方法

在審

• 申請號: 202011450077.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112769634A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 趙棟杰;魯龍
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L29/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發明公開了一種基于Zookeeper的可橫向擴展的分布式系統及開發方法，所述系統包括，信息交互單元、節點管理單元及插件擴展單元；所述信息交互單元用于接收用戶發送的用戶指令，加載配置文件獲取配置指令；所述節點管理單元利用Zookeeper的分布式協調特性，來管理集群節點的競爭，競選出主節點，讓主節點作為系統的大腦，控制整個集群的業務；所述插件擴展單元利用插件機制，在任意節點開發插件，滿足不修改主系統的業務邏輯，擴展系統開發，從而達到低耦合、高內聚的特性；本發明基于Zookeeper框架提供了一種高性能、高可用、可伸縮、可擴展的系統以解決應用系統層高并發訪問的難題。

技術領域

本發明涉及系統開發領域，更具體地，涉及一種基于Zookeeper的可橫向擴展的分布式系統及開發方法。

背景技術

在如今互聯網高速發展的背景下，互聯網用戶量與日俱增，導致訪問壓力成幾何式增長，單系統已經無法滿足高并發的支撐。無論是在數據層、系統層、訪問層都可以進行縱向擴展或橫向擴展來滿足高并發的訪問，而且也可以對具體高并發模塊進行針對性的優化，比如建立緩存、新增負載均衡系統、新增隊列消費等。然而，目前還缺乏行之有效的方法以解決應用系統層的高并發難題。

本發明主要是針對應用系統層，研發一套可橫向擴展的分布式服務開發框架，以滿足高性能、高可用、可伸縮、可擴展的大型網站系統。在此系統框架的基礎上，可開發任意系統，如業務系統、服務系統、支持前端(app、分離前端)的接口系統等。

發明內容

為了解決背景技術存在的應用系統層缺乏可擴展框架難以應對高并發訪問的問題，本發明提供了一種基于Zookeeper的可橫向擴展的分布式系統，所述系統包括：

信息交互單元，所述信息交互單元一端與節點管理單元相連接；所述信息交互單元用于接收用戶發送的用戶指令，加載配置文件獲取配置指令，并將所述用戶指令及配置指令發送至節點管理單元；

節點管理單元，所述節點管理單元包括節點運行模塊及注冊監控模塊；所述節點管理單元采用包括Zookeeper框架；

所述節點運行模塊，包括1個主節點、M個從節點及N個負載節點；所述M、N均為正整數；所述主節點用于根據所述配置指令發送主節點指令及主節點心跳包至所述注冊監控模塊，并運行插件；所述從節點用于根據所述主節點指令運行插件，同時根據所述主節點心跳包及預設規則判斷是否選舉新的主節點；所述負載節點用于根據所述主節點指令、用戶指令及負載算法，發送負載分發請求至所述注冊監控模塊；

所述注冊監控模塊，一端與所述節點運行模塊相連接，其用于發送所述主節點指令至所述從節點及所述負載節點，發送所述主節點心跳包至所述從節點，發送所述負載分發請求至所述主節點及所述從節點；

插件擴展單元，所述插件擴展單元一端與所述節點管理單元相連接；所述插件擴展單元用于自主開發插件并提供所述插件給節點管理單元。

進一步的，所述系統還包括：

系統初始化單元，所述系統初始化單元與所述信息交互單元、所述節點管理單元及所述插件擴展單元相連接；所述系統初始化單元用于實現包括系統啟動時初始化功能、后臺周期調度任務功能、健康度檢查功能以及服務被管理功能。

進一步的，所述信息交互單元包括以基于Dropwizard框架構建的web服務訪問的方式接收用戶發送的用戶指令；所述信息交互單元還支持基于Guice框架實現的依賴注入以及面向切面功能。

進一步的，所述從節點還用于發送從節點心跳包至所述注冊監控模塊；所述監控模塊還用于將所述從節點心跳包發送至所述主節點；所述主節點還用于根據所述從節點心跳包判定相應從節點是否正常運行；若所述從節點非正常運行，則從本存儲中移除所述非正常運行從節點信息。

進一步的，所述從節點根據所述主節點心跳包及預設規則判斷是否選舉新的主節點包括：