本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域,尤其涉及一種全局邏輯時鐘同步分布式方法。
背景技術(shù):
數(shù)據(jù)一致性問題是分布式領(lǐng)域的經(jīng)典問題,同時也是難點問題。以服務(wù)器為中心的服務(wù)模型下,單點故障會導(dǎo)致服務(wù)器無法對外提供服務(wù),因此需要引入多臺服務(wù)器。這樣將會帶來數(shù)據(jù)一致性問題,因此必須有一個副本控制協(xié)議來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性。服務(wù)器的服務(wù)能力受其自身網(wǎng)絡(luò)的硬件條件的制約。單臺服務(wù)器所能對外提供的服務(wù)能力是有限路數(shù)的,很多是受帶寬、網(wǎng)卡處理能力的影響,這是典型的單點問題。當(dāng)單臺服務(wù)器達(dá)到服務(wù)能力的上限時,則采用用多臺服務(wù)器來對外提供更強的服務(wù)能力。此時需要解決數(shù)據(jù)的一致性問題。單點問題的解決方案大多是采用備份以及多服務(wù)器,多服務(wù)器意味著多中心的出現(xiàn),多個中心如何保證數(shù)據(jù)一致性,以及對外提供更快速的服務(wù)是需首要解決的問題。尤其是互聯(lián)網(wǎng)時代中的各種交易平臺(如果多中心沒有一致會使得業(yè)務(wù)收到影響),達(dá)成一致性所用的時間將會影響用戶體驗和平臺的性能。因而,設(shè)計合理的響應(yīng)時間的一致性算法對實際的應(yīng)用來說是有意義的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種全局邏輯時鐘同步分布式方法,對解決數(shù)據(jù)一致性中存在的主要問題進行了闡述,只能通過一個議案問題和通過議案的時間受議案的長度影響問題進行了研究,結(jié)合議案被服務(wù)器集群過半存儲的前提,對算法進行了改進。
本發(fā)明一種全局邏輯時鐘同步分布式方法是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種全局邏輯時鐘同步分布式方法,包括以下幾個步驟:
步驟1:一連接客戶端執(zhí)行與全局相關(guān)的事件m時,向時鐘系統(tǒng)申請一個編碼A;
步驟2:系統(tǒng)執(zhí)行操作的順序是按照給定的邏輯時鐘編號進行執(zhí)行的,進程pi只有執(zhí)行完一條指令,才能提出下一條指令的時鐘申請。
所述時鐘系統(tǒng)包括多個授時中心,并且采用paxos算法保證多個授時中心的一致性。
所述時鐘系統(tǒng)授時過程如下:
(a)如果事件a代表了進程Pi發(fā)送消息m的事件,那么消息m包含的時間戳Tm=Ci(a);
(b)在收到消息m后,時鐘系統(tǒng)會設(shè)置Cj的值使得它大于等于它的當(dāng)前值并大于Tm。
時鐘系統(tǒng)還設(shè)置有自主學(xué)習(xí)單元,自主學(xué)習(xí)單元會使得編號單調(diào)遞增。
本發(fā)明具有的有益效果:
采用本發(fā)明所述系統(tǒng)使得在有大量請求時效率更高;并且可以通過修改配置文件來構(gòu)建更大范圍的應(yīng)用。
具體實施方式
分布式系統(tǒng)中,全局時鐘需要能對發(fā)生在系統(tǒng)中的事件進行排序。一個時鐘要能用于刻畫事件發(fā)生先后順序,且對于因果序其要滿足的條件:對于任意事件a,b:如果a->b,那么Cfunction(a)<Cfunction(b)。
Cfunction定義為一個函數(shù),即為進程中的任意事件a分配編號Cfunction(a)。即:
(1)每個進程Pi在任意連續(xù)的兩個事件之間會增加Ci的值;
(2)如果事件a代表了進程Pi發(fā)送消息m的事件,那么消息m包含的時間戳Tm=Ci(a);
(3)在收到消息m后,進程Pj會設(shè)置Cj的值使得它大于等于它的當(dāng)前值并大于Tm。
一種全局邏輯時鐘同步分布式方法,包括以下幾個步驟:
步驟1:一連接客戶端執(zhí)行與全局相關(guān)的事件m時,向時鐘系統(tǒng)申請一個編碼A;之后才能執(zhí)行,來保證事件m的操作能被其他客戶端收到;
步驟2:系統(tǒng)執(zhí)行操作的順序是按照給定的邏輯時鐘編號進行執(zhí)行的,即各個節(jié)點先執(zhí)行C(event1)為1的event1,在執(zhí)行C(event2)為2的event2……進程pi只有執(zhí)行完一條指令,才能提出下一條指令的時鐘申請。
所述時鐘系統(tǒng)包括多個授時中心;但是多個授時中心的時鐘又是難以保證時時刻刻一致只能在一定的精度范圍內(nèi)的保持一致。故為了完成在多節(jié)點的情況下能授給任何節(jié)點相同的時鐘,可以在這些分布式授時中心上運行一致性算法paxos來為事件系統(tǒng)的執(zhí)行提供時鐘協(xié)作信號。從而使得事務(wù)系統(tǒng)中發(fā)生在各個節(jié)點中進程的事件都可以被注冊唯一的編號,只要其是經(jīng)過我們的時鐘系統(tǒng)提出了申請。
所述時鐘系統(tǒng)授時過程如下:
(a)如果事件a代表了進程Pi發(fā)送消息m的事件,那么消息m包含的時間戳Tm=Ci(a);
(b)在收到消息m后,時鐘系統(tǒng)會設(shè)置Cj的值使得它大于等于它的當(dāng)前值并大于Tm。
時鐘系統(tǒng)還設(shè)置有自主學(xué)習(xí)單元,自主學(xué)習(xí)單元會使得編號單調(diào)遞增。
本發(fā)明所舉實施方式或者實施例對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所舉實施方式或者實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)對本發(fā)明所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。