專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)集群技術(shù)領(lǐng)域，適用于高可用性集群(High-avaiIabiIityclusters)，尤其適用于一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的高可用性系統(tǒng)的裂腦預(yù)防的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，電信、金融、電子政務(wù)等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)Ψ?wù)器可用性的要求越來(lái)越高，高可用集群系統(tǒng)日益被越來(lái)越多的用戶(hù)接受和廣泛使用。為了避免因服務(wù)器或交換機(jī)的故障而使業(yè)務(wù)停止造成的巨大的經(jīng)濟(jì)損失，通過(guò)高可用性(HighAvailability,HA)系統(tǒng)可以大大減少了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的常規(guī)維護(hù)和業(yè)務(wù)因軟件、硬件等故障影響的停止時(shí)間。當(dāng)前高可用集群系統(tǒng)主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或串口等連接作為集群通信的私有心跳網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)交換同步節(jié)點(diǎn)間的信息，監(jiān)測(cè)集群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況。一般來(lái)說(shuō)，集群有工作機(jī)和備份機(jī)，當(dāng)備份機(jī)不能在一定時(shí)間內(nèi)收到工作機(jī)的心跳信息，備份機(jī)則認(rèn)為工作機(jī)發(fā)生了故障，接管了工作機(jī)上的業(yè)務(wù)并繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)。高可用集群通過(guò)上述過(guò)程提高了業(yè)務(wù)的可用性，但是當(dāng)心跳網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致工作機(jī)和備份機(jī)同時(shí)提供服務(wù)，會(huì)出現(xiàn)裂腦(Split Brain, SB),導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞。在實(shí)際的實(shí)施案例中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容易受到網(wǎng)卡、交換機(jī)、心跳線路以及驅(qū)動(dòng)等的影響。尤其在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作的業(yè)務(wù)中，網(wǎng)卡故障、交換機(jī)掉電、網(wǎng)線被拔或驅(qū)動(dòng)異常也時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)集群心跳網(wǎng)絡(luò)全部斷開(kāi)，集群被分為多個(gè)。這時(shí)非常容易出現(xiàn)同一個(gè)服務(wù)同時(shí)在兩節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，導(dǎo)致客戶(hù)的數(shù)據(jù)丟失或被破壞，這是高可用集群普遍存在的一個(gè)安全隱患問(wèn)題。為了保障用戶(hù)的數(shù)據(jù)不受破壞和服務(wù)可持續(xù)性，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)或異常時(shí)，防止集群裂腦是必不可少的。目前市場(chǎng)中為了解決此問(wèn)題，通用做法都是采用將節(jié)點(diǎn)重啟系統(tǒng)或?qū)⒐蚕泶鎯?chǔ)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隔離。但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這些方法并不能滿足市場(chǎng)的要求，在實(shí)際的實(shí)施當(dāng)中，備用節(jié)點(diǎn)上同樣運(yùn)行著其他重要的業(yè)務(wù)，客戶(hù)不允許操作系統(tǒng)重啟或整一塊共享存儲(chǔ)被隔離。在解決集群防止裂腦的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的技術(shù)存在如下的問(wèn)題:集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，無(wú)法區(qū)別是心跳網(wǎng)絡(luò)故障，還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)，容易做出錯(cuò)誤的判斷，從而產(chǎn)生裂腦；在上述判斷中，能夠檢測(cè)到工作機(jī)仍然活著，但無(wú)法確定服務(wù)是否停止成功，存在短暫裂腦的可能，造成數(shù)據(jù)損壞；在上述判斷中，如果判斷節(jié)點(diǎn)死機(jī)了，存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)服務(wù)，產(chǎn)生裂腦，造成數(shù)據(jù)被破壞的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法和裝置，在不需要將節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)重啟或共享存儲(chǔ)隔離的情況下，仍然能夠在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷或異常時(shí)，實(shí)現(xiàn)防止集群裂腦發(fā)生，提高集群的高可用性。
一方面，提供了一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，包括:當(dāng)心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，能夠迅速區(qū)別是心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)的情況，避免做出誤判，防止裂腦；如果是心跳網(wǎng)絡(luò)故障，持續(xù)檢測(cè)一段時(shí)間后，該服務(wù)鎖沒(méi)有釋放，其他節(jié)點(diǎn)則不會(huì)再啟動(dòng)服務(wù)，避免工作機(jī)節(jié)點(diǎn)服務(wù)沒(méi)有停止完成，備份機(jī)已啟動(dòng)而造成短暫的裂腦問(wèn)題；如果是工作機(jī)死機(jī)，多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)去搶占服務(wù)鎖，只有唯一搶占成功的節(jié)點(diǎn)才有啟動(dòng)服務(wù)的權(quán)限，從而防止裂腦發(fā)生。另一方面，提供了一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，包括:節(jié)點(diǎn)檢測(cè)判斷模塊，用于檢測(cè)所有節(jié)點(diǎn)的心跳，判斷出所有節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前的狀態(tài)。當(dāng)心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，判別心跳網(wǎng)絡(luò)故障與工作節(jié)點(diǎn)死機(jī)的情況。磁盤(pán)服務(wù)鎖查詢(xún)模塊，用于當(dāng)心跳網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖是否釋放或已失效而做出對(duì)應(yīng)策略，避免發(fā)生工作機(jī)的服務(wù)沒(méi)有停止成功，備份機(jī)已啟動(dòng)造成的短暫裂腦發(fā)生。搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖模塊，用于在工作節(jié)點(diǎn)死機(jī)或因心跳網(wǎng)絡(luò)故障后主機(jī)釋放服務(wù)鎖的情況下，多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)去搶占服務(wù)鎖，只有唯一搶占成功的節(jié)點(diǎn)才可以啟動(dòng)服務(wù)，防止裂腦發(fā)生。本發(fā)明實(shí)施提供了上述一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法和裝置，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，有效判別心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)的情況；通過(guò)查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖可以正確獲取服務(wù)是否已停止成功，從而避免了存在的短暫裂腦問(wèn)題；在多個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)搶占服務(wù)鎖，只有唯一搶占成功的節(jié)點(diǎn)才可以啟動(dòng)服務(wù)，防止裂腦發(fā)生。本發(fā)明實(shí)施提供的技術(shù)解決方案成功解決了目前在不需要將系統(tǒng)重啟或共享存儲(chǔ)隔離的情況下，集群在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷或異常時(shí)，難以克服和避免的裂腦問(wèn)題。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將用實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。圖1為本發(fā)明提供的高可用雙節(jié)點(diǎn)帶磁盤(pán)服務(wù)鎖的集群系統(tǒng)拓?fù)鋱D；圖2為本發(fā)明提供的磁盤(pán)服務(wù)鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明提供的高可用多節(jié)點(diǎn)集群系統(tǒng)拓?fù)鋱D；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法中情景之一的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法中情景之二的流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法中情景之三的流程圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法中情景之四的流程圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法流程圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例三提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置示意圖一；
圖11為本發(fā)明實(shí)施例三提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置示意圖二 ；
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他的實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為了解決在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，因不能有效判斷其他節(jié)點(diǎn)及其運(yùn)行服務(wù)狀態(tài)而容易做出錯(cuò)誤的策略，進(jìn)而產(chǎn)生裂腦，破壞數(shù)據(jù)的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖，在不需要將系統(tǒng)重啟或存儲(chǔ)隔離的情況下，仍然有效地防裂腦的方法和裝置。如圖1所示，為有代表性的雙機(jī)高可用帶磁盤(pán)服務(wù)鎖的集群系統(tǒng)拓?fù)鋱D，系統(tǒng)有兩臺(tái)節(jié)點(diǎn)，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)A和B，業(yè)務(wù)通過(guò)公有網(wǎng)絡(luò)對(duì)外提供服務(wù)，節(jié)點(diǎn)間通過(guò)私有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換節(jié)點(diǎn)信息，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)運(yùn)行狀態(tài)，其中私有網(wǎng)絡(luò)一般是兩條或以上的直連網(wǎng)線或串口線。節(jié)點(diǎn)A定時(shí)將極小量的數(shù)據(jù)寫(xiě)磁盤(pán)分區(qū)中，同時(shí)由節(jié)點(diǎn)B讀取，同樣的，節(jié)點(diǎn)B也如此，本發(fā)明裝置通過(guò)此原理檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。而集群中的每一個(gè)服務(wù)在磁盤(pán)分區(qū)中有對(duì)應(yīng)的一把服務(wù)鎖，節(jié)點(diǎn)在啟動(dòng)服務(wù)前先搶到該服務(wù)鎖，節(jié)點(diǎn)在停止服務(wù)后釋放此服務(wù)鎖。當(dāng)節(jié)點(diǎn)持續(xù)一個(gè)時(shí)間常量，沒(méi)有更新心跳，對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)所占用的服務(wù)鎖將失效。運(yùn)行在兩臺(tái)服務(wù)器中的集群軟件包含本發(fā)明的裝置。如圖2所示，為雙機(jī)高可用帶磁盤(pán)服務(wù)鎖的集群系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的磁盤(pán)服務(wù)鎖的結(jié)構(gòu)圖，包括內(nèi)容有分區(qū)唯一的分區(qū)標(biāo)識(shí)、集群的節(jié)點(diǎn)和服務(wù)信息、服務(wù)鎖以及節(jié)點(diǎn)信息等。如圖3所示，高可用多節(jié)點(diǎn)集群系統(tǒng)拓?fù)鋱D，在多節(jié)點(diǎn)高可用帶磁盤(pán)服務(wù)鎖的集群系統(tǒng)中，與雙機(jī)系統(tǒng)類(lèi)似地，各個(gè)節(jié)點(diǎn)分別定時(shí)將極小量的數(shù)據(jù)寫(xiě)到同一磁盤(pán)分區(qū)中的對(duì)應(yīng)的區(qū)域，同時(shí)，讀取其他所有節(jié)點(diǎn)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成一份一致的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)列表。而集群中的每一個(gè)服務(wù)在磁盤(pán)分區(qū)中有對(duì)應(yīng)的一把服務(wù)鎖，節(jié)點(diǎn)在啟動(dòng)服務(wù)前先搶到該服務(wù)鎖，節(jié)點(diǎn)在停止服務(wù)后釋放此服務(wù)鎖。當(dāng)節(jié)點(diǎn)持續(xù)一個(gè)時(shí)間常量，沒(méi)有更新心跳，對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)所占用的服務(wù)鎖將失效。當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)死機(jī)或服務(wù)停止后，同一個(gè)服務(wù)域其他的節(jié)點(diǎn)都可以通過(guò)搶奪服務(wù)鎖而接管服務(wù)。而運(yùn)行在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器中的集群軟件包含本發(fā)明的裝置。以下的描述的實(shí)施例內(nèi)容中，同時(shí)涵蓋了雙機(jī)和多節(jié)點(diǎn)的高可用性系統(tǒng)。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施一提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，包括:步驟401，當(dāng)集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，區(qū)別是心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)。在本實(shí)施例中，當(dāng)集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，區(qū)別是心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)的過(guò)程包括:檢測(cè)心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)在磁盤(pán)的信息在最近一個(gè)時(shí)間常量t內(nèi)是否有更新；根據(jù)更新的時(shí)間判斷心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)是否在線，從而區(qū)別心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的原因是心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)。其中檢測(cè)的時(shí)間常量t略小于接收到最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)心跳到達(dá)到判定心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的時(shí)間常量T，這樣當(dāng)時(shí)間常量t內(nèi)的磁盤(pán)信息都沒(méi)有更新，就可以有效力說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)同時(shí)是崩潰了，我們可以認(rèn)定。最為關(guān)鍵的是存儲(chǔ)與系統(tǒng)斷開(kāi)，應(yīng)用無(wú)法寫(xiě)入數(shù)據(jù)，不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)造成影響。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間常量t越長(zhǎng)越好，但這與高可用要求的故障時(shí)間短相悖，所以常量t 一般略小于時(shí)間常量T即可；如果在時(shí)間常量t內(nèi)的磁盤(pán)信息仍然正常更新，我們可以證明該節(jié)點(diǎn)是由于集群私有網(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致了該節(jié)點(diǎn)的心跳全部斷開(kāi)的。在本實(shí)施例中，如果采用的通過(guò)公有網(wǎng)絡(luò)PING心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)的IP來(lái)判斷節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，在系統(tǒng)不允許PING(即系統(tǒng)不會(huì)回應(yīng)icmp的請(qǐng)求包)、交換機(jī)端口損壞、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等等情況下，都不能有效地判斷節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。發(fā)明人通過(guò)磁盤(pán)讀寫(xiě)信息可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并且檢測(cè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)且不影響業(yè)務(wù)的切換時(shí)間，這是其他通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的方法無(wú)法做到的。在本實(shí)施例中，值得注意的是上述中的磁盤(pán)信息，并不是有關(guān)于集群的信息，而只是一個(gè)不會(huì)回卷的時(shí)間戳。因?yàn)榧旱男畔⒘亢艽?，?duì)磁盤(pán)的IO產(chǎn)生比較大的影響。而本發(fā)明只需要該時(shí)間戳的更新來(lái)判別出節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)的而非集群和服務(wù)的狀態(tài)。所以本發(fā)明中使用的數(shù)據(jù)量極少，并非集群的心跳。在本實(shí)施例中，如果通過(guò)步驟401判斷出心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)是死機(jī)，就可以由集群其他備份工作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入步驟403搶鎖，嘗試去接受服務(wù)，如圖5所示；如果通過(guò)步驟401判斷出心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)故障，則集群其他備份工作節(jié)點(diǎn)進(jìn)入了步驟402進(jìn)行查詢(xún)服務(wù)鎖是否已釋放，進(jìn)而下一步操作。步驟402，在節(jié)點(diǎn)心跳全斷了，但節(jié)點(diǎn)仍然在線的情況下，檢測(cè)在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)該節(jié)點(diǎn)占用的磁盤(pán)服務(wù)鎖是否已釋放。在本實(shí)施例中，通過(guò)步驟401判斷出心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)故障，此時(shí)存在很大的可能性是心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)的工作公有網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常，會(huì)導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)停止。一般來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)的工作公有網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障都將服務(wù)轉(zhuǎn)移，而服務(wù)停止的時(shí)間一般比上述判別節(jié)點(diǎn)心跳死的時(shí)間常量要長(zhǎng)，因此，很容易出現(xiàn)一邊還在停止服務(wù)，一邊已在啟動(dòng)服務(wù)，產(chǎn)生了裂腦，短暫性的數(shù)據(jù)受損，磁盤(pán)陣列出現(xiàn)只讀(read-only，R0)。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)的集群更為容易出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題。正確的做法，只有通過(guò)心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)停止完成后，才可以啟動(dòng)服務(wù)，并且只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)。但心跳斷開(kāi)了，節(jié)點(diǎn)將服務(wù)停止完成后仍然不能告知其他節(jié)點(diǎn)。但通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖就可以解決這一難以克服的問(wèn)題，當(dāng)故障節(jié)點(diǎn)將服務(wù)停止完成后，就會(huì)釋放磁盤(pán)服務(wù)鎖。其他節(jié)點(diǎn)就可以檢測(cè)到，從而可以獲知服務(wù)已停止成功。備份節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖安全可靠地接管服務(wù)。在本實(shí)施例中，檢測(cè)的時(shí)間常量S為兩倍的服務(wù)停止超時(shí)時(shí)間，如果在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)占用的磁盤(pán)服務(wù)鎖仍然沒(méi)有釋放，可能存在兩種情況，一是心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)正常運(yùn)行，二是該服務(wù)無(wú)法停止，服務(wù)不可轉(zhuǎn)移。對(duì)于這兩種情況，備份節(jié)點(diǎn)都不需要做出處理，并放棄接管服務(wù)。在本實(shí)施例中，如果通過(guò)步驟402在一個(gè)時(shí)間常量?jī)?nèi)心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)占用的磁盤(pán)服務(wù)鎖已釋放了，則其他備份節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入步驟403進(jìn)行搶鎖，如圖6和圖7所示；如果一個(gè)時(shí)間常量?jī)?nèi)心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)占用的磁盤(pán)服務(wù)鎖沒(méi)有釋放，則其他備份節(jié)點(diǎn)放棄接管服務(wù)，如圖8所示。步驟403，在心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)死機(jī)或其占用的服務(wù)鎖已釋放的情況下，進(jìn)行搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖。在本實(shí)施例中，通過(guò)步驟401和步驟402判別允許搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖，但只有唯一節(jié)點(diǎn)會(huì)搶奪服務(wù)鎖成功，并且搶奪服務(wù)鎖成功的節(jié)點(diǎn)才有啟動(dòng)該服務(wù)的權(quán)限。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)，只有搶奪服務(wù)鎖的機(jī)制才能保證只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能啟動(dòng)服務(wù)，防止裂腦。搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖的機(jī)制包括:在加鎖之前，各個(gè)節(jié)點(diǎn)都要按順序去搶奪磁盤(pán)分區(qū)中的三個(gè)搶占點(diǎn)，如果搶占點(diǎn)I沒(méi)有節(jié)點(diǎn)先占了，則繼續(xù)搶奪搶占點(diǎn)2，搶占點(diǎn)3 ;如果搶占點(diǎn)I被占用了，則要休眠ls，再去搶奪搶占法2，搶占點(diǎn)2已被先占了，則搶奪失??；如果則前兩個(gè)中成功搶奪一個(gè)或以上的才能搶奪搶占點(diǎn)3，搶奪搶占點(diǎn)2失敗的同樣需要休眠2s ;如果搶占點(diǎn)3已被占，則搶奪服務(wù)鎖失敗，至少三個(gè)搶占點(diǎn)中要獲取兩個(gè)才能勝出。勝出的節(jié)點(diǎn)才有權(quán)對(duì)磁盤(pán)服務(wù)鎖進(jìn)行加鎖，并還原各個(gè)搶占點(diǎn)。通過(guò)多數(shù)搶奪，延時(shí)的優(yōu)勝劣汰的算法成功地解決多節(jié)點(diǎn)共同競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題。本實(shí)施例中，通過(guò)多次搶奪，延時(shí)的優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，決出唯一的勝出節(jié)點(diǎn)，勝出的節(jié)點(diǎn)才可以啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)，防止裂腦的發(fā)生。本實(shí)施例中，通過(guò)上述過(guò)程，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，有效判別節(jié)點(diǎn)死機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)故障，避免將網(wǎng)絡(luò)故障誤判為節(jié)點(diǎn)死機(jī)，啟動(dòng)了服務(wù)而產(chǎn)生裂腦的風(fēng)險(xiǎn)；在上述過(guò)程中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障造成的心跳斷開(kāi)時(shí)，避免了在服務(wù)在停止過(guò)程中，但備份節(jié)點(diǎn)不去接管服務(wù)的問(wèn)題；通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖，也可以準(zhǔn)備獲知服務(wù)是否停止成功，從而防止一邊仍在停止過(guò)程，一邊已啟動(dòng)服務(wù)的問(wèn)題；在啟動(dòng)服務(wù)之前通過(guò)上述中的搶奪服務(wù)鎖的機(jī)制，有效避免多節(jié)點(diǎn)存在的共同競(jìng)爭(zhēng)搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖的問(wèn)題，防止裂腦的發(fā)生。在本實(shí)施例中，對(duì)雙機(jī)而言，服務(wù)A在節(jié)點(diǎn)I上運(yùn)行，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)I是服務(wù)A的工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)就是備份節(jié)點(diǎn)。如果兩節(jié)點(diǎn)都有服務(wù)，則同一節(jié)點(diǎn)既是工作節(jié)點(diǎn)也是備份節(jié)點(diǎn)。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)，服務(wù)所在節(jié)點(diǎn)為工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，服務(wù)域中其他的節(jié)點(diǎn)為備份節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，能夠準(zhǔn)確判別是節(jié)點(diǎn)死機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)故障，其他節(jié)點(diǎn)仍然能夠準(zhǔn)確獲知服務(wù)是否已停止成功，避免裂腦產(chǎn)生的同時(shí)，也可以安全可靠地接管服務(wù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案解決了目前在不需要將系統(tǒng)重啟或共享存儲(chǔ)隔離的情況下，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，難以克服和避免的裂腦問(wèn)題。如圖9所示，本發(fā)明實(shí)例二提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，包括:步驟901，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)都無(wú)法判別出節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，但磁盤(pán)節(jié)點(diǎn)更新的信息，可以有效地判別出節(jié)點(diǎn)仍然在線。步驟901與步驟401功能類(lèi)似，只是這里判別出了網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致了心跳異常，在此不再一一贅述。本實(shí)施例中，通過(guò)步驟901判別心跳全部斷開(kāi)，但出節(jié)點(diǎn)仍然在線，則要進(jìn)入步驟902.
步驟902，在一個(gè)時(shí)間常量S如果沒(méi)有釋放鎖，可能存在兩種情況，一是心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)正常運(yùn)行，二是該服務(wù)無(wú)法停止，服務(wù)不可轉(zhuǎn)移。因此，備份節(jié)點(diǎn)認(rèn)為服務(wù)仍然是正常的，并放棄接管服務(wù)，避免產(chǎn)生裂腦。本實(shí)施例中，通過(guò)步驟902在一個(gè)時(shí)間常量S如果沒(méi)有釋放鎖，則可以放棄接管服務(wù)了。但為了增強(qiáng)集群的可高用性，在集群心跳全部斷開(kāi)的情況下，實(shí)際的環(huán)境中，有可能維護(hù)人員要經(jīng)過(guò)一兩天才能獲知故障然后去維護(hù)，也有些沒(méi)有告警的環(huán)境，因?yàn)闃I(yè)務(wù)能正常在運(yùn)行，很可能不知道現(xiàn)場(chǎng)的集群已出現(xiàn)了異常。為了更好地解決在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況的問(wèn)題，本實(shí)施例中還包括了步驟903.
步驟903，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，各個(gè)節(jié)點(diǎn)仍然可以通過(guò)查詢(xún)各個(gè)服務(wù)鎖，而持續(xù)地監(jiān)控各個(gè)服務(wù)的狀態(tài)。本實(shí)施例中，通過(guò)步驟903可以查詢(xún)到各個(gè)服務(wù)鎖在心跳全部斷開(kāi)之后的服務(wù)的狀態(tài)。當(dāng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的心跳斷開(kāi)時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)仍然可能故障，需要其他可用的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接管服務(wù)。通過(guò)步驟903可以接管能夠正常停止故障服務(wù)的業(yè)務(wù)繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)，事實(shí)上，這將實(shí)現(xiàn)了服務(wù)高可用性的最大化。在保證安全的并不影響其他業(yè)務(wù)的情況下，使得服務(wù)高可用最大化是一個(gè)集群系統(tǒng)最根本的原則。本實(shí)施例中，通過(guò)步驟903，進(jìn)一步地解決了步驟402和步驟403中因?yàn)樵谝粋€(gè)時(shí)間常量S內(nèi)釋放了服務(wù)鎖，并且由一個(gè)節(jié)點(diǎn)搶奪服務(wù)鎖成功，并啟動(dòng)服務(wù)，但啟動(dòng)服務(wù)失敗時(shí)，該服務(wù)將無(wú)法由其他節(jié)點(diǎn)接管的問(wèn)題。因此，本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例一的功能進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。步驟904，通過(guò)三個(gè)搶占點(diǎn)最大程度地解決了多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)加鎖的問(wèn)題，決出唯一勝出者獲得啟動(dòng)服務(wù)的權(quán)限。本實(shí)施例中，步驟904與步驟403是類(lèi)似的，但在這里，因?yàn)槭窃诩盒奶繑嚅_(kāi)后持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，很可能要經(jīng)過(guò)多次地服務(wù)倒換，由不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接管，步驟904的搶奪服務(wù)鎖機(jī)制為防止裂腦提供了很重要的保障。在此不再一一贅述了。在本實(shí)施例中，對(duì)雙機(jī)而言，服務(wù)A在節(jié)點(diǎn)I上運(yùn)行，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)I是服務(wù)A的工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)就是備份節(jié)點(diǎn)。如果兩節(jié)點(diǎn)都有服務(wù)，則同一節(jié)點(diǎn)既是工作節(jié)點(diǎn)也是備份節(jié)點(diǎn)。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)，服務(wù)所在節(jié)點(diǎn)為工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，服務(wù)域中其他的節(jié)點(diǎn)為備份節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，判別是網(wǎng)絡(luò)故障后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)仍然可以持續(xù)監(jiān)控各個(gè)服務(wù)鎖的狀態(tài)，繼續(xù)可以接管可以正常停止的故障業(yè)務(wù)對(duì)外提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用性的最大化。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案解決了目前在不需要將系統(tǒng)重啟或共享存儲(chǔ)隔離的情況下，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，仍然繼續(xù)可以盡可能地接管故障節(jié)點(diǎn)的服務(wù)。如圖10所示，本發(fā)明實(shí)例三提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，包括:節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)判別模塊1001，用于更新本節(jié)點(diǎn)的磁盤(pán)信息的同時(shí)，讀取其他節(jié)點(diǎn)的信息并記錄下來(lái)，作為判別節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的依據(jù)。本實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)判別模塊1001首先通過(guò)讀取系統(tǒng)信息自動(dòng)生成一個(gè)永不會(huì)回卷的時(shí)間戳，并更新到磁盤(pán)中提供給其他節(jié)點(diǎn)讀?。煌瑫r(shí)讀取其他節(jié)點(diǎn)的在磁盤(pán)中的更新了的時(shí)間戳，并記錄下來(lái)，作為判別節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的依據(jù)。根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁盤(pán)信息是定時(shí)去更新的并且時(shí)間戳是不會(huì)回卷的，因此，檢測(cè)模塊通過(guò)一個(gè)時(shí)間常量t各節(jié)點(diǎn)更新的時(shí)間戳的時(shí)間間隔就可以判別出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。本實(shí)施例中，值得注意的是為了不影響實(shí)際的業(yè)務(wù)正常的讀寫(xiě)IO及增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，上述的磁盤(pán)信息要求的數(shù)據(jù)量極少(為最小的磁盤(pán)IO讀寫(xiě)單位:一個(gè)扇區(qū))，并且采用不帶緩存的讀寫(xiě)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低時(shí)延。本裝置是經(jīng)過(guò)大量反復(fù)測(cè)試的，尤其在磁盤(pán)IO壓力很大情況下，模擬滿負(fù)荷的條件下，仍然保持穩(wěn)定的讀寫(xiě)更新磁盤(pán)信息。使得模塊1001檢測(cè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的準(zhǔn)確度提供了保障。本實(shí)施例中，通過(guò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)模塊判別節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，而現(xiàn)有的技術(shù)中在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，可以通過(guò)業(yè)務(wù)公有網(wǎng)絡(luò)判別節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，如果能夠PING到了 IP，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)依然在線，不接管服務(wù)，但不確定服務(wù)的狀態(tài)，是否處于停止的過(guò)程；如果不能PING到IP，則認(rèn)為對(duì)方節(jié)點(diǎn)死機(jī)，就會(huì)嘗試去啟動(dòng)服務(wù)，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，有很多實(shí)例證明，這是不可靠，因?yàn)榇藭r(shí)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)很可能處于異?；蚨氯那闆r下，PING不到該節(jié)點(diǎn)也是很有可能的，這樣直接產(chǎn)生了裂腦。節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)模塊就是可以解決了此問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)容易受到其他因素的影響，但對(duì)節(jié)點(diǎn)本身來(lái)說(shuō)，讀寫(xiě)磁盤(pán)依然是很正常的，不容易受到了干擾，就是有最壞的時(shí)間，到了干擾，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)模塊在一個(gè)時(shí)間常量t，依然可以兼容和排除干擾，以避免不穩(wěn)定的因素。本實(shí)施例中，通過(guò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)模塊判別節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，可以準(zhǔn)確地判別節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并且?guī)缀醪粫?huì)增加和影響系統(tǒng)上運(yùn)行的業(yè)務(wù)。當(dāng)集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，通過(guò)模塊1001判別如果是節(jié)點(diǎn)死機(jī)，則啟動(dòng)搶奪服務(wù)鎖模塊；如果判別只是網(wǎng)絡(luò)故障，則啟動(dòng)磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊。磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊1002，用于檢測(cè)服務(wù)是否已經(jīng)加鎖或釋放，同時(shí)檢測(cè)服務(wù)鎖是否有效的。本實(shí)施例中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)都是通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊來(lái)判斷對(duì)應(yīng)的服務(wù)是否已被加鎖，從而各個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以獲知各個(gè)服務(wù)分別在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。節(jié)點(diǎn)在啟動(dòng)服務(wù)之前要先加鎖，服務(wù)停止成功后再解鎖，每一個(gè)服務(wù)均有一把服務(wù)鎖，這樣才保證一個(gè)服務(wù)只能在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，不管心跳好還是心跳全斷了。本實(shí)施例中，值得注意的是本發(fā)明中的磁盤(pán)服務(wù)鎖不會(huì)出現(xiàn)“死鎖”，通常鎖機(jī)制都會(huì)因?yàn)榧渔i的一方異?；蛩劳龆鵁o(wú)法解鎖，而造成“死鎖”，其他節(jié)點(diǎn)無(wú)法去加鎖，進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致服務(wù)無(wú)法接管。但本發(fā)明中磁盤(pán)服務(wù)鎖引入了“有效期”，但判別加鎖的節(jié)點(diǎn)死機(jī)，則對(duì)應(yīng)地服務(wù)鎖都將失效。其他節(jié)點(diǎn)就可以加鎖，接管服務(wù)。本實(shí)施例中，根據(jù)模塊1001判別出集群心跳網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)了，但心跳斷開(kāi)的工作節(jié)點(diǎn)仍然在線，但這種情況下，而備份節(jié)點(diǎn)無(wú)法獲知其服務(wù)狀態(tài)，是否在停止服務(wù)。一個(gè)保守的策略就是不接管服務(wù)，但在這種情況下，事實(shí)告訴我們，工作節(jié)點(diǎn)的服務(wù)往往是異常了。這種的策略將影響了集群的高可用性，現(xiàn)有技術(shù)中因?yàn)闊o(wú)法解決該問(wèn)題，只能通過(guò)將該節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)隔離或?qū)⑵湎到y(tǒng)重啟，以保證同時(shí)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)服務(wù)。但這里會(huì)帶出了很多問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)，并不能滿足市場(chǎng)的需求，在此不再一一贅述。本實(shí)施例中，通過(guò)模塊1002，在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)如果能服務(wù)鎖釋放了，就可以安全地接管服務(wù)，啟動(dòng)搶奪服務(wù)鎖模塊。因?yàn)闄z測(cè)的時(shí)間常量S為兩倍的服務(wù)停止超時(shí)時(shí)間，如果在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)心跳斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)占用的磁盤(pán)服務(wù)鎖仍然沒(méi)有釋放，可能存在兩種情況，一是心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)正常運(yùn)行，二是該服務(wù)無(wú)法停止，服務(wù)不可轉(zhuǎn)移。對(duì)于這兩種情況，備份節(jié)點(diǎn)都不需要做出處理，并放棄接管服務(wù)。通過(guò)服務(wù)鎖，節(jié)點(diǎn)可以獲知工作節(jié)點(diǎn)的服務(wù)已停止成功，但無(wú)法停止。并且，這不需要將工作節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)隔離或?qū)⑵湎到y(tǒng)重啟，不影響系統(tǒng)上其他正常的服務(wù)或應(yīng)用服務(wù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時(shí)，又可以安全地加入到集群當(dāng)中。搶奪服務(wù)鎖模塊1003，采用了多次搶奪，延時(shí)的優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，用于避免多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)加鎖啟動(dòng)服務(wù)而產(chǎn)生的裂腦問(wèn)題。本實(shí)施例中，搶奪服務(wù)鎖模塊1003，包括了多次搶奪，搶奪失敗者延時(shí)優(yōu)勝劣汰的機(jī)制決出唯一的獲勝者以及加鎖和解鎖三部分的實(shí)現(xiàn)。在多節(jié)點(diǎn)的環(huán)境中，心跳網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的，當(dāng)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)異常，就會(huì)將多節(jié)點(diǎn)集群劃分多個(gè)集群，每集群都有節(jié)點(diǎn)嘗試去啟動(dòng)服務(wù)，這時(shí)候就存在同時(shí)去搶奪服務(wù)鎖的情況，為了避免同時(shí)搶奪的問(wèn)題，本發(fā)明采用了多次搶奪，搶奪失敗者延時(shí)優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，可以最大程度地避免此問(wèn)題。本實(shí)施例中，通過(guò)搶奪機(jī)制，決出唯一的勝利者才能去加鎖并且啟動(dòng)服務(wù)。而當(dāng)服務(wù)停止成功，就相應(yīng)去解鎖。通過(guò)啟動(dòng)服務(wù)前去加鎖，就可以通告其他節(jié)點(diǎn)，避免其他節(jié)點(diǎn)去嘗試啟動(dòng)服務(wù)。通過(guò)停止服務(wù)完成后解鎖，通告其他節(jié)點(diǎn)，可以讓其他節(jié)點(diǎn)去接管服務(wù)。本發(fā)明服務(wù)鎖的裝置，就是使用最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，發(fā)揮最大的作用。進(jìn)一步地，如圖11所示，本發(fā)明實(shí)例三提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，還將包括:磁盤(pán)服務(wù)鎖查詢(xún)模塊1103，用于提供對(duì)其他模塊或進(jìn)程進(jìn)行查詢(xún)，查詢(xún)的內(nèi)容包括節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)和服務(wù)鎖的當(dāng)前占用者等信息。在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用的最大化，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)的服務(wù)故障后仍然可以由其他備份節(jié)點(diǎn)接管。磁盤(pán)服務(wù)鎖查詢(xún)模塊1103，提供了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和服務(wù)鎖的當(dāng)然狀態(tài)查詢(xún)的接口，當(dāng)心跳全部斷開(kāi)后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)法準(zhǔn)確通過(guò)其他路徑了解其他節(jié)點(diǎn)的服務(wù)狀態(tài)。但通過(guò)查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖的當(dāng)前狀態(tài)，就可以了解到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上服務(wù)上的狀態(tài)。顯然的是，各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)存在故障時(shí)，很多服務(wù)是可以停止成功的，但也存在有服務(wù)是停止不成功的。通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖，卻可以保障停止成功的服務(wù)可以由其他節(jié)點(diǎn)接管，不能停止的服務(wù)不會(huì)發(fā)生裂腦。在本實(shí)施例中，模塊1103提供僅僅是查詢(xún)接口，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和服務(wù)鎖的狀態(tài)結(jié)果都是由磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊1102去提供。所以，本裝置具有很高統(tǒng)一性，各個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立，但每一個(gè)功能所調(diào)用的模塊接口是一樣的，保障什么時(shí)候都只有一份統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，對(duì)于同一時(shí)候點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊中的數(shù)據(jù)也是一致的。只有這樣，才能使各個(gè)節(jié)點(diǎn)在行動(dòng)上保持一致。在本實(shí)施例中，顯然地，根據(jù)不同的需要，模塊1103可以提供各種不同的查詢(xún)接口，還可以不同的操作，如加鎖或解鎖等等的操作接口。在本實(shí)施例中，對(duì)雙機(jī)而言，服務(wù)A在節(jié)點(diǎn)I上運(yùn)行，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)I是服務(wù)A的工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)就是備份節(jié)點(diǎn)。如果兩節(jié)點(diǎn)都有服務(wù)，則同一節(jié)點(diǎn)既是工作節(jié)點(diǎn)也是備份節(jié)點(diǎn)。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)，服務(wù)所在節(jié)點(diǎn)為工作節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，服務(wù)域中其他的節(jié)點(diǎn)為備份節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝胃，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，能夠準(zhǔn)備判別是節(jié)點(diǎn)機(jī)死機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)故障，如果心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)死機(jī)，則可以搶奪服務(wù)鎖，進(jìn)而啟動(dòng)服務(wù)；如果心跳斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)故障，則檢測(cè)服務(wù)鎖在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)是否釋放，如果已釋放，則可以搶奪服務(wù)鎖，進(jìn)而啟動(dòng)服務(wù)；如果沒(méi)有釋放，則放棄啟動(dòng)服務(wù)；通過(guò)查詢(xún)功能，還可以接管再次出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，能夠準(zhǔn)確判別是節(jié)點(diǎn)死機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)故障，其他節(jié)點(diǎn)仍然能夠準(zhǔn)確獲知服務(wù)是否已停止成功，避免裂腦產(chǎn)生的同時(shí)，也可以安全可靠地接管服務(wù)。在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，判別是網(wǎng)絡(luò)故障后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)仍然可以持續(xù)監(jiān)控各個(gè)服務(wù)鎖的狀態(tài)，繼續(xù)可以接管可以正常停止的故障業(yè)務(wù)對(duì)外提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用性的最大化。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案解決了目前在不需要將系統(tǒng)重啟或共享存儲(chǔ)隔離的情況下，在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷后，仍然繼續(xù)可以盡可能地接管故障節(jié)點(diǎn)的服務(wù)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法和裝置，都可以直接應(yīng)用在高可用性的集群中。結(jié)合本文所公開(kāi)的實(shí)施描述的方法或算法步驟可以直接應(yīng)用于硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者綜合來(lái)實(shí)施。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，包括: 在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，備份節(jié)點(diǎn)通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖的工作節(jié)點(diǎn)更新的時(shí)間戳判別工作節(jié)點(diǎn)是死機(jī)還是因網(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致心跳斷開(kāi)； 所述工作節(jié)點(diǎn)是因網(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致心跳斷開(kāi)時(shí)，所述的備份節(jié)點(diǎn)檢測(cè)在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)占用的服務(wù)鎖是否已釋放； 所述工作節(jié)點(diǎn)占用的服務(wù)已釋放，所述的備份節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖，獲勝者將啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包括: 在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，所述的備份節(jié)點(diǎn)通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖判別所述的工作節(jié)點(diǎn)是否死機(jī)；所述的工作節(jié)點(diǎn)已死機(jī)，所述的備份節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖，獲勝者進(jìn)行加鎖并啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包括: 在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，所述的備份節(jié)點(diǎn)通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖判別所述的工作節(jié)點(diǎn)是否死機(jī)； 所述的工作節(jié)點(diǎn)沒(méi)有死機(jī)，是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致的心跳斷開(kāi)，所述的備份節(jié)點(diǎn)檢測(cè)在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)占用的服務(wù)鎖已釋放，所述的備份節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖，獲勝者將啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包 括: 所述的工作節(jié)點(diǎn)沒(méi)有死機(jī)，是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致的心跳網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)，所述的備份節(jié)點(diǎn)檢測(cè)在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)占用的服務(wù)鎖沒(méi)有釋放，所述的備份節(jié)點(diǎn)放棄啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包括: 所述的備份節(jié)點(diǎn)放棄啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)后，還可以繼續(xù)提供查詢(xún)檢測(cè)該服務(wù)的磁盤(pán)服務(wù)鎖是否因故障而停止成功，并釋放鎖的，所述的備份節(jié)點(diǎn)仍然可以加鎖啟動(dòng)服務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和5所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包括: 所述的備份節(jié)點(diǎn)成功接管對(duì)應(yīng)的服務(wù)后，成為工作節(jié)點(diǎn)，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)因故障而停止成功后，所述的其他備份節(jié)點(diǎn)仍然可以加鎖啟動(dòng)服務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，還包括: 所述的備份節(jié)點(diǎn)成功接管對(duì)應(yīng)的服務(wù)后，成為工作節(jié)點(diǎn)，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)因故障而停止成功后，通過(guò)查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖的狀態(tài)，所述的其他備份節(jié)點(diǎn)仍然可以加鎖啟動(dòng)服務(wù)，直到最后一個(gè)備份節(jié)點(diǎn)故障而停止服務(wù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，所述的查詢(xún)接口，包括: 查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)，包括節(jié)點(diǎn)距離節(jié)點(diǎn)死機(jī)的大致時(shí)間； 查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖的當(dāng)前狀態(tài)，包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)及每個(gè)服務(wù)所在節(jié)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法，其特征在于，搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖，包括: 加鎖前，先按順序搶奪三個(gè)搶占點(diǎn)； 每一個(gè)搶占點(diǎn)只能一個(gè)搶奪成功的，搶奪成功的，繼續(xù)搶奪其他的，不成功將延時(shí)； 至少獲取二個(gè)或以上的為獲勝者，并且是唯一。
10.一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，包括: 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)判別模塊，用于更新本節(jié)點(diǎn)的磁盤(pán)信息的同時(shí)，讀取其他節(jié)點(diǎn)的信息并記錄下來(lái)，作為判別節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的依據(jù)； 磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)服務(wù)是否已經(jīng)加鎖或釋放，同時(shí)檢測(cè)服務(wù)鎖是否有效的； 搶奪服務(wù)鎖模塊，采用了多次搶奪，延時(shí)的優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，用于加鎖和解鎖，解決多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)搶奪的問(wèn)題。
磁盤(pán)服務(wù)鎖查詢(xún)模塊，用于提供查詢(xún)的內(nèi)容包括節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)和服務(wù)鎖的當(dāng)前占用者等信息的接口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)判別模塊，還包括: 用于更新本節(jié)點(diǎn)的磁盤(pán)信息的同時(shí)，讀取其他節(jié)點(diǎn)的信息并記錄下來(lái)，作為判別節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的依據(jù)； 各個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)的配置生成一個(gè)永不`會(huì)回卷的時(shí)間戳更新到磁盤(pán)，并由其他節(jié)點(diǎn)讀取，不直接傳遞集群的信息，但也可以拓展傳遞集群指令； 節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間常量t內(nèi)沒(méi)有更新對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，則認(rèn)為此節(jié)點(diǎn)死機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊，還包括: 用于檢測(cè)服務(wù)是否已經(jīng)加鎖或釋放，同時(shí)檢測(cè)服務(wù)鎖是否有效的； 服務(wù)啟動(dòng)前必須加鎖成功，服務(wù)成功停止完成才能解鎖； 服務(wù)鎖是有有效期的，只要占用服務(wù)鎖的節(jié)點(diǎn)死機(jī)，則該服務(wù)鎖失效，不存在死鎖的情況。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，搶奪服務(wù)鎖模塊，還包括: 采用了多次搶奪，延時(shí)的優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，用于加鎖和解鎖，解決多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)搶奪的問(wèn)題； 加鎖前，至少搶奪兩個(gè)或以上的搶占點(diǎn)，才能加鎖。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，還包括: 在心跳全部斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所述工作節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間常量t內(nèi)無(wú)時(shí)間戳更新則判別死機(jī)，則調(diào)用搶奪服務(wù)鎖模塊，加鎖成功后啟動(dòng)服務(wù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，還包括: 在心跳全部斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所述工作節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間常量t內(nèi)時(shí)間戳更新正常，而磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)檢測(cè)服務(wù)鎖已釋放，則調(diào)用搶奪服務(wù)鎖模塊，力口鎖成功后啟動(dòng)服務(wù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，還包括: 在心跳全部斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)工作節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間常量t內(nèi)時(shí)間戳更新正常，而磁盤(pán)服務(wù)鎖檢測(cè)模塊在一個(gè)時(shí)間常量S內(nèi)檢測(cè)服務(wù)鎖尚且沒(méi)有釋放，則放棄啟動(dòng)服務(wù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的裝置，其特征在于，還包括: 在心跳全部斷開(kāi)一個(gè)時(shí)間常量S后，通過(guò)磁盤(pán)服務(wù)鎖查詢(xún)模塊提供的查詢(xún)功能，可以持續(xù)監(jiān)控各個(gè)節(jié)點(diǎn)和服務(wù)鎖的狀態(tài)，在節(jié)點(diǎn)死機(jī)或因故障而成功停止解鎖的，所述的其他備份節(jié)點(diǎn)可以調(diào)用搶奪磁盤(pán)服務(wù)鎖模塊進(jìn)行加鎖，并接管服務(wù)，直到最后一個(gè)備份節(jié)點(diǎn)故障而 服務(wù)停止。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種基于磁盤(pán)服務(wù)鎖的裂腦預(yù)防的方法和裝置，屬于計(jì)算機(jī)集群技術(shù)領(lǐng)域，適用于高可用性集群。為解決在集群心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確判別其他節(jié)點(diǎn)及其運(yùn)行服務(wù)的狀態(tài)，而出現(xiàn)無(wú)法接管服務(wù)或難以避免裂腦的問(wèn)題，尤其是不使用將系統(tǒng)重啟或存儲(chǔ)隔離的技術(shù)的情況下。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案包括在心跳網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，有效判別是心跳網(wǎng)絡(luò)故障還是節(jié)點(diǎn)死機(jī)的情況；通過(guò)查詢(xún)磁盤(pán)服務(wù)鎖能夠正確獲取服務(wù)是否已停止成功，從而避免了存在的短暫裂腦問(wèn)題；在多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)搶奪服務(wù)鎖，只有唯一搶奪成功的節(jié)點(diǎn)才可以啟動(dòng)服務(wù)，防止裂腦發(fā)生。
文檔編號(hào)H04L12/24GK103209095SQ201310081528
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者莫慶良, 蔡強(qiáng), 董春青, 袁泉 申請(qǐng)人:廣東新支點(diǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司