[發(fā)明專利]ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111473103.6
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114157380B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳福隆;任宏暉;王瀚墨;陳磊
• 申請（專利權）人: 上海沄熹科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W84/06;H04W84/08;G06F16/23;G06F16/27;G04R20/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孫園園

本發(fā)明公開了ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步方法及系統(tǒng)，屬于ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫的高精度對時技術領域，本發(fā)明要解決的技術問題為如何提升對時精度，從而提升云原生NewSQL數(shù)據(jù)庫的讀寫并發(fā)量，采用的技術方案為：該方法是使用基于北斗衛(wèi)星授時及PTP對時的技術，對于衛(wèi)星接收客戶端進行授時，并通過網(wǎng)線對PTP服務器同步時間，業(yè)務服務器與PTP服務器進行對時，實現(xiàn)ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步。

技術領域

本發(fā)明涉及ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫的高精度對時技術領域，具體地說是一種ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步方法及系統(tǒng)。

背景技術

時鐘同步是為了解決分布式數(shù)據(jù)庫中并發(fā)事務確序難這一核心問題。物理時鐘((PT)由于設備硬件不同，存在很大的偏差；邏輯時鐘(LC)會導致互不相關的事務真實執(zhí)行順序無法確定；向量時鐘(VC)是基于邏輯時鐘提出來的，但是向量的維度等于節(jié)點數(shù)量，空間復雜度較高；混合邏輯時鐘(HLC)盡可能的保證了物理時鐘與邏輯時鐘達成一致，使用HLC的機制有一個重要的條件，即每個機器之間物理時鐘同步誤差要盡可能小。目前在ZNBASE數(shù)據(jù)庫，采用的就是HLC時鐘，這就需要高精度對時。然而基于網(wǎng)絡時間協(xié)議(NTP)的HLC協(xié)議，在局域網(wǎng)下的延遲較小，誤差小，但在廣域網(wǎng)下時延長而且不穩(wěn)定，誤差很大，極大的限制了ZNBASE數(shù)據(jù)庫的并發(fā)量。故如何提升對時精度，從而提升云原生NewSQL數(shù)據(jù)庫的讀寫并發(fā)量成為一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術任務是提供一種ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步方法及系統(tǒng)，來解決如何提升對時精度，從而提升云原生NewSQL數(shù)據(jù)庫的讀寫并發(fā)量的問題。

本發(fā)明的技術任務是按以下方式實現(xiàn)的，一種ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步方法，該方法是使用基于北斗衛(wèi)星授時及PTP對時的技術，對于衛(wèi)星接收客戶端進行授時，并通過網(wǎng)線對PTP服務器同步時間，業(yè)務服務器與PTP服務器進行對時，實現(xiàn)ZNBASE分布式數(shù)據(jù)庫時鐘同步。

作為優(yōu)選，該方法具體如下：

北斗衛(wèi)星授時：北斗衛(wèi)星向地面的接收客戶端授時；

地面的接收客戶端守時：地面的接收客戶端接收到最新的北斗衛(wèi)星授時時間，同步高精度時間信息到網(wǎng)卡上；

時間同步：地面的接收客戶端和部署的PTP服務器通過直連的網(wǎng)線同步最新的高精度時間信息；

對時請求：業(yè)務服務器的網(wǎng)卡想PTP服務器發(fā)起對時請求，PTP服務器把最新的授時時間同步到目標業(yè)務服務器的網(wǎng)卡上；

集群間的業(yè)務交互：操作系統(tǒng)通過定時服務獲取到網(wǎng)卡上的最新高精度對時時鐘信息。

更優(yōu)地，高精度對時時鐘信息包括物理部分與邏輯部分，高精度對時時鐘采用64位的機器物理時鐘作為時間戳，并采用延遲提交策略。

更優(yōu)地，集群間的業(yè)務交互具體如下：

ZNBASE集群獲取操作系統(tǒng)的高精度對時時鐘信息，設置最大誤差作為延遲提交的等待時間，最大誤差根據(jù)具體實驗而改變；

ZNBASE集群內(nèi)機器接收事物并等待最大誤差的時間后，將機器物理時間戳作為最終時間戳記錄；

ZNBASE集群的業(yè)務節(jié)點把高精度對時時鐘信息和事物請求信息通過組包發(fā)送到Leader節(jié)點；

Leader節(jié)點把該事物請求轉(zhuǎn)發(fā)同步到其他的Follow節(jié)點；

在Follow節(jié)點接受或者發(fā)送事務時，更新混合邏輯時間戳，使得混合邏輯時間戳的物理部分永遠等于集群中最大的物理時鐘。

更優(yōu)地，混合邏輯時間戳比較時，先比較物理部分，再比較邏輯部分。