一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)及切換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體是一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)其切換方法，其特征在于所述的群體決策系統(tǒng)位于系統(tǒng)后臺(tái)，由若干臺(tái)交易主機(jī)組成，整體架構(gòu)分為三層：定序?qū)臃?wù)器主機(jī)、通信層服務(wù)器主機(jī)和處理層服務(wù)器主機(jī)，構(gòu)成集群的各臺(tái)主機(jī)之間可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通過共享存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫訪問，主機(jī)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，保持一致性，負(fù)責(zé)主機(jī)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的高可用模塊，由三個(gè)模塊協(xié)同完成，包括：探針模塊、決策模塊和路由模塊。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了服務(wù)器整體性能，其優(yōu)點(diǎn)具體在于：通過二維表交叉集體投票決策的方式，對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物理隔離切換，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)切換及故障隔離，有效的解決了集群腦裂的問題。
【專利說明】一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)及切換方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體是一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)及切換方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]證券交易所是為證券市場(chǎng)提供公共的交易平臺(tái)，其中證券核心交易系統(tǒng)作為證券產(chǎn)品實(shí)時(shí)競(jìng)價(jià)撮合的平臺(tái)系統(tǒng)，也被稱為競(jìng)價(jià)撮合平臺(tái)，屬于關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其性能安全可靠直接關(guān)系到國內(nèi)金融市場(chǎng)的繁榮穩(wěn)定，因此競(jìng)價(jià)撮合平臺(tái)需要保證穩(wěn)定、高可用性。
[0003]根據(jù)Gartner所作的統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)計(jì)劃外停機(jī)的原因主要是應(yīng)用問題(40%)、操作問題(40%)、操作系統(tǒng)故障(10%)和硬件故障(10%),而這些問題基本在一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)里都能解決，只有很少的問題需要業(yè)務(wù)切換到冷備系統(tǒng)，針對(duì)主機(jī)的故障情況，系統(tǒng)需要有熱備，才能具備快速切換的能力，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，持續(xù)對(duì)外提供服務(wù)。
[0004]目前證券從行業(yè)流行的一主一備的熱備模式，升級(jí)為一主兩備甚至多備的熱備模式，從而可以應(yīng)對(duì)主機(jī)硬件的單點(diǎn)故障。隨著集群內(nèi)主機(jī)規(guī)模的擴(kuò)張，急需解決的問題是主機(jī)狀態(tài)監(jiān)控及切換，在主機(jī)狀態(tài)監(jiān)控集群決策及切換過程中，腦裂是經(jīng)常遇到的問題。在現(xiàn)有解決腦裂的方法中，以paxos和Fast Paxos最為有名，相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目有ZooKeeper等，但paxos算法本身比較復(fù)雜，程序?qū)崿F(xiàn)難度較大，并且無法有效解決活鎖的問題，而當(dāng)遇到腦裂場(chǎng)景，集群內(nèi)需要投票選舉產(chǎn)生一個(gè)LEADER主機(jī)，由LEADER主機(jī)進(jìn)行決策，但選舉LEADER的過程同樣復(fù)雜，并面臨著LEADER主機(jī)本身假死異常時(shí)，將會(huì)在決策過程中形成較長的延時(shí)。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中主機(jī)狀態(tài)監(jiān)控集群決策及切換過程中集體腦裂的問題，而paxos算法比較復(fù)雜，程序?qū)崿F(xiàn)難度較大，無法有效解決活鎖的問題，設(shè)計(jì)了一種能提高服務(wù)器整體性能，適用于高可用集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)多機(jī)熱備要求的故障偵測(cè)、診斷決策、故障隔離與切換、恢復(fù)與擴(kuò)展，通過集體投票決策的方式，對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物理隔離切換，奪取共享資源的訪問及處理權(quán)，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)切換及故障隔離，支持多臺(tái)交易主機(jī)并行運(yùn)行的高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)及切換方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)，所述的群體決策系統(tǒng)位于系統(tǒng)后臺(tái)，由若干臺(tái)交易主機(jī)組成，整體架構(gòu)分為三層:定序?qū)臃?wù)器主機(jī)、通信層服務(wù)器主機(jī)和處理層服務(wù)器主機(jī)，構(gòu)成集群的各臺(tái)主機(jī)之間可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通過共享存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫訪問，主機(jī)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，保持一致性，集群內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)關(guān)于集群所有成員節(jié)點(diǎn)信息，新加入集群的節(jié)點(diǎn)能告知所有主機(jī)自身信息及動(dòng)態(tài)更新路由表，負(fù)責(zé)主機(jī)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的高可用模塊，由三個(gè)模塊協(xié)同完成，包括:探針模塊、決策模塊和路由模塊，探針模塊周期性的訪問本主機(jī)的應(yīng)用程序及資源空閑狀態(tài)，判斷本機(jī)的健康狀況，探針模塊把偵測(cè)到得本機(jī)健康狀況通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，在集群內(nèi)廣播，決策模塊收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)文，則通過主動(dòng)和被動(dòng)的方式，判斷發(fā)送健康心跳報(bào)文的主機(jī)是否處于正常狀態(tài)，如果決策模塊在本輪的判斷中，沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)有異常主機(jī)，則繼續(xù)下一輪判斷，如果發(fā)現(xiàn)有異常主機(jī)，則通知路由模塊，修改異常主機(jī)的狀態(tài)，并修改交易數(shù)據(jù)的路由規(guī)則，做到故障的隔離和切換。
[0007]所述的定序?qū)臃?wù)器主機(jī)負(fù)責(zé)負(fù)載均衡及報(bào)單定序，通信層服務(wù)器主機(jī)接收來自定序?qū)臃?wù)器主機(jī)的訂單，根據(jù)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)路由表，選定后臺(tái)交易處理主機(jī)，并把訂單轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)交易處理層服務(wù)器主機(jī)，后臺(tái)交易處理層服務(wù)器主機(jī)接收來自通信主機(jī)的訂單，進(jìn)行轉(zhuǎn)換及撮合處理。
[0008]所述的交易主機(jī)根據(jù)產(chǎn)品集合進(jìn)行分區(qū)，同一時(shí)間，屬于同一產(chǎn)品集合的產(chǎn)品只會(huì)在集群內(nèi)某一臺(tái)應(yīng)用主機(jī)上處理，對(duì)某一產(chǎn)品集合，對(duì)應(yīng)有主用交易主機(jī)和備用交易主機(jī)，主用機(jī)負(fù)責(zé)該產(chǎn)品集合的證券交易處理，備用機(jī)不進(jìn)行該產(chǎn)品集合的證券交易處理，備用機(jī)通過復(fù)制技術(shù)保持與主用機(jī)的數(shù)據(jù)一致性，在主用機(jī)失效時(shí)，備用機(jī)將動(dòng)態(tài)調(diào)整為該產(chǎn)品集合的主用機(jī)。
[0009]所述的路由表負(fù)責(zé)管理各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息，這些信息被稱為訂單路由信息，主用機(jī)只能定一個(gè)，備用機(jī)能定多個(gè)，備用機(jī)之間定義接管次序，依次稱為第一備機(jī)、第二備機(jī)，以此類推，靜態(tài)路由表指在交易系統(tǒng)啟動(dòng)前預(yù)先定義在文件中的各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息，動(dòng)態(tài)路由表指實(shí)時(shí)根據(jù)主機(jī)狀態(tài)，獲得的各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息。
[0010]一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)的切換方法，所述的切換方法如下:
[0011]a.探針模塊主動(dòng)偵測(cè)本機(jī)健康狀況，檢查進(jìn)程、共享內(nèi)存、消息隊(duì)列發(fā)生故障，在某個(gè)主機(jī)出現(xiàn)資源耗盡或進(jìn)程掛起類的異常，則會(huì)觸發(fā)探針模塊主動(dòng)偵測(cè)及報(bào)告功能，探針模塊主動(dòng)向系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)廣播健康信息，主動(dòng)要求把本主機(jī)隔離；系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)告，實(shí)時(shí)對(duì)異常主機(jī)實(shí)施隔離操作，隔離操作分為兩步，第一步是系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)更新到異常主機(jī)的路由表，新的交易數(shù)據(jù)路由到異常主機(jī)的第一備機(jī)；第二步是對(duì)異常的主機(jī)實(shí)施物理隔離，在網(wǎng)絡(luò)上隔離異常主機(jī)，并開始進(jìn)行對(duì)異常主機(jī)的故障排查及恢復(fù)；
[0012]b.如果發(fā)生主機(jī)宕機(jī)、網(wǎng)絡(luò)中斷異常，探針模塊生成的本機(jī)健康心跳報(bào)告無法送達(dá)集群內(nèi)其他主機(jī)，此時(shí)觸發(fā)集群內(nèi)群體決策機(jī)制，進(jìn)行無主狀態(tài)的決策，每個(gè)健康主機(jī)獨(dú)立發(fā)起投票，最終的決策綜合了所有的健康主機(jī)的報(bào)告，避免了單點(diǎn)故障導(dǎo)致的決策錯(cuò)誤，同時(shí)也保證了系統(tǒng)內(nèi)決策的依據(jù)、結(jié)果的統(tǒng)一，即使群體決策錯(cuò)誤，也會(huì)保證整個(gè)系統(tǒng)的健康運(yùn)行及數(shù)據(jù)的一致性,如果發(fā)生主機(jī)宕機(jī),則系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)偵測(cè)到故障主機(jī)連續(xù)若干次沒有按時(shí)送達(dá)健康心跳報(bào)文簽到；所有主機(jī)把異常主機(jī)的診斷結(jié)果互相發(fā)送給其它主機(jī)，也即系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)都在本地實(shí)時(shí)維護(hù)一張二維表，存儲(chǔ)各臺(tái)主機(jī)上對(duì)故障狀態(tài)的判斷，系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)根據(jù)本地匯總的診斷信息進(jìn)行決策，修改本地存儲(chǔ)的路由表；并對(duì)異常主機(jī)進(jìn)行隔離；隔離后，對(duì)異常主機(jī)進(jìn)行故障排查及恢復(fù)；
[0013]c.如果主機(jī)從故障中恢復(fù)，加入集群并實(shí)施數(shù)據(jù)裝載，在不打斷當(dāng)前主用機(jī)的正常業(yè)務(wù)處理的前提下，故障主機(jī)與正常熱備機(jī)完成數(shù)據(jù)同步，則能在十秒內(nèi)完成自動(dòng)恢復(fù)和切換，首先探針模塊偵測(cè)到本機(jī)故障解除后，探針模塊會(huì)向集群內(nèi)發(fā)送廣播，申請(qǐng)重新加入集群，系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)，在連續(xù)若干次收到故障的恢復(fù)正常請(qǐng)求后，判斷故障確實(shí)恢復(fù)正常；系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)對(duì)故障主機(jī)實(shí)施恢復(fù)操作，重新計(jì)算到故障主機(jī)的動(dòng)態(tài)路由表。
[0014]上述的切換方法還包括:在集群成員主機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)態(tài)路由表將重新計(jì)算，在主機(jī)失效時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各臺(tái)主機(jī)都會(huì)進(jìn)行信息綜合及處理，全部重新計(jì)算動(dòng)態(tài)路由表，該故障主機(jī)原先作為主用機(jī)的產(chǎn)品集合，其第一備機(jī)變?yōu)橹饔脵C(jī)，第二備機(jī)遞進(jìn)變?yōu)榈谝粋錂C(jī)，以此類推，如果是備機(jī)失效，則只會(huì)調(diào)整本備機(jī)之后的備機(jī)順序，即其后的備機(jī)遞進(jìn)前推，不會(huì)影響優(yōu)先級(jí)更高的主備機(jī)順序，這保證了主用機(jī)失效時(shí)每個(gè)產(chǎn)品集合均由準(zhǔn)備最充分的備用機(jī)最先接管。
[0015]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了服務(wù)器整體性能，其優(yōu)點(diǎn)具體在于:
[0016]1.通過二維表交叉集體投票決策的方式，對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物理隔離切換，奪取共享資源的訪問及處理權(quán)，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)切換及故障隔離，支持多臺(tái)交易主機(jī)并行運(yùn)行，更適合于分層的集群處理系統(tǒng)，比Pams等算法更簡(jiǎn)潔、有效的解決了集群腦裂的問題；
[0017]2.適用于金融行業(yè)，滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)高可用性、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性的要求，可用于高可用集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)多機(jī)熱備要求的故障偵測(cè)、診斷決策、故障隔離與切換、恢復(fù)與擴(kuò)展；
[0018]3.在集群系統(tǒng)內(nèi)部署熱備主機(jī)，減小冗余，可充分利用主機(jī)計(jì)算能力，成本較低；
[0019]4.采用無Master模式的故障偵測(cè)和切換方法,解決了 Mater故障及切換帶來的風(fēng)險(xiǎn)，使整個(gè)集群系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單清晰，容錯(cuò)性更強(qiáng)。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0020]圖1為本發(fā)明中高可用集群部署示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明中交易主機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明中交易主機(jī)高可用模塊部署示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明中故障主動(dòng)偵測(cè)流程圖；
[0024]圖5本發(fā)明中主機(jī)狀態(tài)恢復(fù)流程圖；
[0025]指定圖2作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]本發(fā)明高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)分為三層，其中群體決策及切換方法僅適用于通信服務(wù)器層和應(yīng)用服務(wù)器層，在此兩層中，所有通信服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的地位是對(duì)等的，也即決策的策略相同。
[0028]本發(fā)明位于業(yè)務(wù)系統(tǒng)后臺(tái)，由若干臺(tái)負(fù)責(zé)交易業(yè)務(wù)處理的交易主機(jī)組成，無主節(jié)點(diǎn)主機(jī)，整體架構(gòu)分為三層:定序?qū)?、通信層和處理層。定序?qū)迂?fù)責(zé)負(fù)載均衡及報(bào)單定序；通信主機(jī)接收來自定序?qū)拥挠唵?，根?jù)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)路由表，選定后臺(tái)交易處理主機(jī)，并把訂單轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)交易處理主機(jī)，后臺(tái)交易主機(jī)接收來自通信主機(jī)的訂單，進(jìn)行轉(zhuǎn)換及撮合處理，集群內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)關(guān)于集群所有成員節(jié)點(diǎn)信息，新加入集群的節(jié)點(diǎn)可告知所有主機(jī)自身信息及動(dòng)態(tài)更新路由表，構(gòu)成集群的各臺(tái)主機(jī)之間可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通過共享存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫訪問，主機(jī)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，保持一致性。
[0029]實(shí)施例1
[0030]圖1展示了基于高可用多機(jī)備份技術(shù)的一個(gè)多機(jī)互為熱備的典型的部署方式，圖中有9臺(tái)主機(jī)構(gòu)成一個(gè)集群，由定序服務(wù)器主機(jī)、通信服務(wù)器主機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器主機(jī)，主機(jī)之間通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)互連以交換數(shù)據(jù)和控制消息，主機(jī)之間通過存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)共享訪問磁盤。
[0031]實(shí)施例2 [0032]如圖2所示，為本發(fā)明的主機(jī)狀態(tài)示意圖，任務(wù)可以有多種狀態(tài)，負(fù)責(zé)主機(jī)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的高可用模塊，由三個(gè)模塊協(xié)同完成，包括:探針模塊、決策模塊和路由模塊。探針模塊周期性的訪問本主機(jī)的應(yīng)用程序及資源空閑狀態(tài)，并在高可用集群內(nèi)廣播本主機(jī)健康狀況；決策模塊收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)文,通過主動(dòng)和被動(dòng)的方式,判斷主機(jī)健康狀況；路由模塊，裝載靜態(tài)路由表，并維持動(dòng)態(tài)路由表的更新。探針模塊把偵測(cè)到得本機(jī)健康狀況通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，在高可用集群內(nèi)廣播，決策模塊收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)文，則通過主動(dòng)和被動(dòng)的方式，判斷發(fā)送健康心跳報(bào)文的主機(jī)是否處于正常狀態(tài)。如果決策模塊在本輪的判斷中，沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)有異常主機(jī)，則繼續(xù)下一輪判斷，如果發(fā)現(xiàn)有異常主機(jī)，則通知路由模塊，修改異常主機(jī)的狀態(tài)，并修改交易數(shù)據(jù)的路由規(guī)則，做到故障的隔離和切換。
[0033]在主機(jī)高可用模塊開始工作時(shí)，初始化其主機(jī)狀態(tài)為“狀態(tài)1-開始初始化”，初始化完成，探針模塊啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，如果在計(jì)時(shí)器設(shè)定的時(shí)間觸發(fā)，則開始檢查本機(jī)健康狀態(tài)，將主機(jī)的狀態(tài)改為“狀態(tài)2-狀態(tài)正在檢查”，此主機(jī)狀態(tài)檢查順利完成，則更改任務(wù)狀態(tài)為“狀態(tài)N-檢查完成狀態(tài)正?！?。如果在探針模塊，發(fā)現(xiàn)由于某種原因而本機(jī)出現(xiàn)異常情況，則修改本機(jī)狀態(tài)為“狀態(tài)異?！保瑫r(shí)決策模塊，定時(shí)對(duì)健康心跳報(bào)文進(jìn)行檢查，在若干次檢查未收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)告后，同樣會(huì)修改故障主機(jī)狀態(tài)為“狀態(tài)異?！?。當(dāng)高可用模塊發(fā)現(xiàn)“主機(jī)狀態(tài)異常”時(shí)，主機(jī)不再處理正常交易，開始進(jìn)入“狀態(tài)O-故障恢復(fù)”狀態(tài)，人工或自動(dòng)恢復(fù)主機(jī)；如果主機(jī)或應(yīng)用程序被重啟，則進(jìn)入狀態(tài)“狀態(tài)1-開始初始化”；否則進(jìn)入狀態(tài)“狀態(tài)2…N-1狀態(tài)正在檢查-狀態(tài)正常”。
[0034]“狀態(tài)1-開始初始化”是初始狀態(tài)；“狀態(tài)O-故障恢復(fù)”是終止?fàn)顟B(tài)；其它都是中間狀態(tài)。
[0035]實(shí)施例3
[0036]圖3展示了交易主機(jī)的主要功能模塊。決策模塊:接收探針模塊的健康心跳報(bào)文，根據(jù)主機(jī)健康情況修改主機(jī)的狀態(tài)及路由規(guī)則；探針模塊:檢查本機(jī)的應(yīng)用程序及資源空閑，判斷本機(jī)的健康狀態(tài)，主動(dòng)以廣播的方式發(fā)送健康心跳報(bào)文；路由模塊:啟動(dòng)時(shí)裝載靜態(tài)路由信息，在集群運(yùn)行時(shí)，根據(jù)決策模塊的指令，動(dòng)態(tài)更新路由信息，完成主機(jī)的切換和恢復(fù)。
[0037]在同一個(gè)主機(jī)的各個(gè)模塊間，采用進(jìn)程間通訊的方式，傳遞消息，在不同主機(jī)之間，采用TCP/IP方式，進(jìn)行主機(jī)間通訊。
[0038]根據(jù)證券本身的特殊性，將進(jìn)入交易主機(jī)處理的產(chǎn)品劃分成為不同的產(chǎn)品集合，對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品集合，可以有一臺(tái)主機(jī)作為主處理機(jī)，可以有多臺(tái)主機(jī)作為備處理機(jī)，分別稱為第一備機(jī)，第二備機(jī)，第三備機(jī)等，對(duì)于一臺(tái)主機(jī)可以同時(shí)主處理多個(gè)產(chǎn)品集合，也可以同時(shí)備處理多個(gè)產(chǎn)品集合。
[0039]本方法中包含一個(gè)實(shí)體內(nèi)容，即靜態(tài)配置路由表，其中寫明了每個(gè)產(chǎn)品集合所對(duì)應(yīng)的主機(jī)，第一備機(jī)，第二備機(jī)等，路由模塊中的靜態(tài)配置路由表如表1所示:
[0040]表1路由模塊中的靜態(tài)配置路由表
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)，其特征在于所述的群體決策系統(tǒng)位于系統(tǒng)后臺(tái)，由若干臺(tái)交易主機(jī)組成，整體架構(gòu)分為三層:定序?qū)臃?wù)器主機(jī)、通信層服務(wù)器主機(jī)和處理層服務(wù)器主機(jī)，構(gòu)成集群的各臺(tái)主機(jī)之間可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通過共享存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫訪問，主機(jī)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，保持一致性，集群內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)關(guān)于集群所有成員節(jié)點(diǎn)信息，新加入集群的節(jié)點(diǎn)能告知所有主機(jī)自身信息及動(dòng)態(tài)更新路由表，負(fù)責(zé)主機(jī)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的高可用模塊，由三個(gè)模塊協(xié)同完成，包括:探針模塊、決策模塊和路由模塊，探針模塊周期性的訪問本主機(jī)的應(yīng)用程序及資源空閑狀態(tài)，判斷本機(jī)的健康狀況，探針模塊把偵測(cè)到得本機(jī)健康狀況通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，在集群內(nèi)廣播，決策模塊收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)文，則通過主動(dòng)和被動(dòng)的方式，判斷發(fā)送健康心跳報(bào)文的主機(jī)是否處于正常狀態(tài)，如果決策模塊在本輪的判斷中，沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)有異常主機(jī)，則繼續(xù)下一輪判斷，如果發(fā)現(xiàn)有異常主機(jī)，則通知路由模塊，修改異常主機(jī)的狀態(tài)，并修改交易數(shù)據(jù)的路由規(guī)則，做到故障的隔離和切換。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)，其特征在于所述的定序?qū)臃?wù)器主機(jī)負(fù)責(zé)負(fù)載均衡及報(bào)單定序，通信層服務(wù)器主機(jī)接收來自定序?qū)臃?wù)器主機(jī)的訂單，根據(jù)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)路由表，選定后臺(tái)交易處理主機(jī)，并把訂單轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)交易處理層服務(wù)器主機(jī)，后臺(tái)交易處理層服務(wù)器主機(jī)接收來自通信主機(jī)的訂單，進(jìn)行轉(zhuǎn)換及撮合處理。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)，其特征在于所述的交易主機(jī)根據(jù)產(chǎn)品集合進(jìn)行分區(qū)，同一時(shí)間，屬于同一產(chǎn)品集合的產(chǎn)品只會(huì)在集群內(nèi)某一臺(tái)應(yīng)用主機(jī)上處理，對(duì)某一產(chǎn)品集合，對(duì)應(yīng)有主用交易主機(jī)和備用交易主機(jī)，主用機(jī)負(fù)責(zé)該產(chǎn)品集合的證券交易處理，備用機(jī)不進(jìn)行該產(chǎn)品集合的證券交易處理，備用機(jī)通過復(fù)制技術(shù)保持與主用機(jī)的數(shù)據(jù)一致性，在主用機(jī)失效時(shí)，備用機(jī)將動(dòng)態(tài)調(diào)整為該產(chǎn)品集合的主用機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所 述的一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng),其特征在于所述的路由表負(fù)責(zé)管理各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息，這些信息被稱為訂單路由信息，主用機(jī)只能定一個(gè)，備用機(jī)能定多個(gè)，備用機(jī)之間定義接管次序，依次稱為第一備機(jī)、第二備機(jī)，以此類推，靜態(tài)路由表指在交易系統(tǒng)啟動(dòng)前預(yù)先定義在文件中的各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息，動(dòng)態(tài)路由表指實(shí)時(shí)根據(jù)主機(jī)狀態(tài)，獲得的各個(gè)產(chǎn)品集合的主用機(jī)、備用機(jī)信息。
5.—種如權(quán)利要求1所述的高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)的切換方法,其特征在于所述的切換方法如下: a.探針模塊主動(dòng)偵測(cè)本機(jī)健康狀況，檢查進(jìn)程、共享內(nèi)存、消息隊(duì)列發(fā)生故障，在某個(gè)主機(jī)出現(xiàn)資源耗盡或進(jìn)程掛起類的異常，則會(huì)觸發(fā)探針模塊主動(dòng)偵測(cè)及報(bào)告功能，探針模塊主動(dòng)向系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)廣播健康信息,主動(dòng)要求把本主機(jī)隔離；系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)收到探針模塊發(fā)送的健康心跳報(bào)告，實(shí)時(shí)對(duì)異常主機(jī)實(shí)施隔離操作，隔離操作分為兩步，第一步是系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)更新到異常主機(jī)的路由表，新的交易數(shù)據(jù)路由到異常主機(jī)的第一備機(jī)；第二步是對(duì)異常的主機(jī)實(shí)施物理隔離，在網(wǎng)絡(luò)上隔離異常主機(jī)，并開始進(jìn)行對(duì)異常主機(jī)的故障排查及恢復(fù)； b.如果發(fā)生主機(jī)宕機(jī)、網(wǎng)絡(luò)中斷異常，探針模塊生成的本機(jī)健康心跳報(bào)告無法送達(dá)集群內(nèi)其他主機(jī)，此時(shí)觸發(fā)集群內(nèi)群體決策機(jī)制，進(jìn)行無主狀態(tài)的決策，每個(gè)健康主機(jī)獨(dú)立發(fā)起投票，最終的決策綜合了所有的健康主機(jī)的報(bào)告，避免了單點(diǎn)故障導(dǎo)致的決策錯(cuò)誤，同時(shí)也保證了系統(tǒng)內(nèi)決策的依據(jù)、結(jié)果的統(tǒng)一，即使群體決策錯(cuò)誤，也會(huì)保證整個(gè)系統(tǒng)的健康運(yùn)行及數(shù)據(jù)的一致性，如果發(fā)生主機(jī)宕機(jī),則系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)偵測(cè)到故障主機(jī)連續(xù)若干次沒有按時(shí)送達(dá)健康心跳報(bào)文簽到；所有主機(jī)把異常主機(jī)的診斷結(jié)果互相發(fā)送給其它主機(jī)，也即系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)都在本地實(shí)時(shí)維護(hù)一張二維表，存儲(chǔ)各臺(tái)主機(jī)上對(duì)故障狀態(tài)的判斷，系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)根據(jù)本地匯總的診斷信息進(jìn)行決策，修改本地存儲(chǔ)的路由表；并對(duì)異常主機(jī)進(jìn)行隔離；隔離后，對(duì)異常主機(jī)進(jìn)行故障排查及恢復(fù)； C.如果主機(jī)從故障中恢復(fù)，加入集群并實(shí)施數(shù)據(jù)裝載，在不打斷當(dāng)前主用機(jī)的正常業(yè)務(wù)處理的前提下，故障主機(jī)與正常熱備機(jī)完成數(shù)據(jù)同步，則能在十秒內(nèi)完成自動(dòng)恢復(fù)和切換，首先探針模塊偵測(cè)到本機(jī)故障解除后，探針模塊會(huì)向集群內(nèi)發(fā)送廣播，申請(qǐng)重新加入集群，系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)，在連續(xù)若干次收到故障的恢復(fù)正常請(qǐng)求后，判斷故障確實(shí)恢復(fù)正常；系統(tǒng)內(nèi)所有其他主機(jī)對(duì)故障主機(jī)實(shí)施恢復(fù)操作，重新計(jì)算到故障主機(jī)的動(dòng)態(tài)路由表。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高可用集群內(nèi)主機(jī)群體決策系統(tǒng)的切換方法，其特征在于所述的切換方法還包括:在集群成員主機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)態(tài)路由表將重新計(jì)算，在主機(jī)失效時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各臺(tái)主機(jī)都會(huì)進(jìn)行信息綜合及處理，全部重新計(jì)算動(dòng)態(tài)路由表，該故障主機(jī)原先作為主用機(jī)的產(chǎn)品集合，其第一備機(jī)變?yōu)橹饔脵C(jī)，第二備機(jī)遞進(jìn)變?yōu)榈谝粋錂C(jī)，以此類推，如果是備機(jī)失效，則只會(huì)調(diào)整本備機(jī)之后的備機(jī)順序，即其后的備機(jī)遞進(jìn)前推，不會(huì)影響優(yōu)先 級(jí)更高的主備機(jī)順序，這保證了主用機(jī)失效時(shí)每個(gè)產(chǎn)品集合均由準(zhǔn)備最充分的備用機(jī)最先接管。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK103647668SQ201310689137
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】郭鵬光, 武劍鋒, 王泊, 張佳嶺, 朱星垠, 黃寅飛, 白碩 申請(qǐng)人:上海證券交易所