[發明專利]分布式數據庫網絡延遲的動態代價校準方法及系統

在審

• 申請號: 202111474643.6
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114143226A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 許曉笛
• 申請（專利權）人: 浪潮云信息技術股份公司
• 主分類號: H04L43/0811
• 分類號: H04L43/0811;H04L43/0852;H04L67/10;H04L69/22;G06F16/2453;G06F16/27
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孫園園

本發明公開了分布式數據庫網絡延遲的動態代價校準方法及系統，屬于數據庫技術領域，本發明要解決的技術問題為傳統分布式數據庫在數據重新分布環節由于數據節點分布不均勻導致的代價評估不精準，采用的技術方案為：該方法具體如下：網絡延遲的動態測試和存儲，具體如下：延遲數據測定；延遲數據傳播；延遲數據統一；查詢的計劃節點使用網絡延遲數據，具體如下：網絡延遲轉換為代價。該系統包括測定模塊、傳播模塊、統一模塊及轉換模塊。

技術領域

本發明涉及數據庫技術領域，具體地說是一種分布式數據庫網絡延遲的動態代價校準方法及系統。

背景技術

數據庫管理系統(Database Management System，DBMS，以下簡稱“數據庫”)作為數據集中管理、存儲、查詢軟件，是幾乎所有信息系統的底層基礎軟件。

近年來，由于單個計算機的算力和容量的限制，數據庫軟件從單機數據庫逐漸進化為了分布式數據庫。分布式數據庫的數據散布于多臺計算機(也稱“節點”)，查詢時可以同時利用多臺計算機的硬件性能，最后將查詢結果匯聚至一臺計算機，達到了增加數據容量、提升查詢效率的目的。

分布式數據庫中，各個節點普遍位于同一機房，或同一城市，網絡距離(在互聯網中的通信距離)相似且較小，在不同的場景下，節點之間網絡傳輸的速度可以認為是相同的，這樣導致了數據查詢時，一般的分布式數據庫不考慮網絡延遲的即時變化。

由于全球一體化的不斷深入，很多信息系統的業務進入了全球化的階段，全球分布式數據庫應運而生。全球分布式數據庫的數據散布于全球的各個數據節點，并且隨著業務的進展，數據分布的情況可能會有快速的變化。節點與節點之間的網絡距離各不相同且變化快速，在數據查詢時，已經無法忽略各個節點之間的網絡延遲的不同。

在查詢的計劃階段，錯誤估計網絡延時會給數據庫的查詢計劃帶來不利影響。例如在拉取數據時，可能會選擇錯誤的數據副本節點。

如附圖1所示，位于A城的客戶端需要的數據同時存在于三個數據副本中，若在查詢的計劃階段，不考慮數據延遲和帶寬的代價，網關節點可能會選取網絡距離較遠的D城節點拉取數據，客戶端就會承受較大的網絡延遲和較差的查詢性能。

針對查詢的計劃環節，因為節點間網絡延遲無法動態估算，帶來的查詢性能問題，具體如下：

①、在數據庫運行過程中，各個節點之間的網絡延遲不斷變化；

②、在數據庫運行過程中，新加入節點的網絡延遲無法估計；

③、在數據查詢的計劃階段，無法根據網絡延遲，選取就近數據副本。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種分布式數據庫網絡延遲的動態代價校準方法及系統，來解決傳統分布式數據庫在數據重新分布環節由于數據節點分布不均勻導致的代價評估不精準的問題。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，一種分布式數據庫網絡延遲的動態代價校準方法，該方法具體如下：

網絡延遲的動態測試和存儲，具體如下：

延遲數據測定；

延遲數據傳播；

延遲數據統一；

查詢的計劃節點使用網絡延遲數據，具體如下：

網絡延遲轉換為代價。

作為優選，延遲數據測定是指使用Ping工具周期性測定延遲數據，所有節點測量自己與其他節點之間的網絡延遲；其中，Ping工具是TCP/IP協議的標準命令，通過發送一個因特網信報控制協議(Internet Control Messages Protocol，ICMP)包來測量互聯網中兩個節點之間的連通性，并測試網絡延遲；