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一种高可用性和强一致性的数据库集群系统及其节点管理方法与流程

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一种
本发明涉及一种高可用性、强一致性的数据库集群系统的节点管理方法。
背景技术:
RAC(Real Application Cluster,Real Application Cluster)是Oracle的一个并行集群。位于不同节点的Oracle实例同时访问同一Oracle数据库。节点通过专用网络进行通信。所有控制文件、联机日志和数据文件都存储在共享存储设备中,并且可以由群集中的所有节点读写。这种聚类方法有两个主要限制:
1) 实例之间的数据同步
RAC提供多个实例。RAC将首先缓冲写入实例内存的数据,然后将其同步到共享存储。有时同步数据需要很长时间。例如:当多个实例同时写入数据并立即查询新写入的数据时,每个实例中写入的数据尚未同步到共享存储。为了确保读取数据的正确性,必须通过复杂的同步过程来保持每个实例中数据的一致性。当数据量小时,所需的时间是可以接受的;但当数据量大时,维护一致性所花费的时间可能是不可接受的。
另一方面,当实例失败时,如果实例中的缓存数据尚未同步到共享存储,则这部分数据将丢失,无法恢复。
2) 数据库单点故障
RAC中只有一个数据文件。当共享存储发生故障时,将不提供服务。
Data guard是Oracle引入的一种数据库方案。通过主备节点之间的日志同步,保证数据的同步,实现数据库的快速切换和灾难恢复。但是,在这种模式下,主备数据库之间的切换必须手动操作,给用户带来很大的不便。
技术实施要素:
本发明的目的是克服现有技术的缺点,提供一种高可用性、强一致性的数据库集群系统及其节点管理方法,可以在节点添加、节点处理和节点重新访问的过程中进行节点管理,保证数据库集群系统的运行与节点数据的同步一致,使节点故障不会造成数据丢失,节点故障处理方便有效。
本发明的目的通过以下技术方案实现:一种高可用性、强一致性的数据库集群系统,包括节点规则设置单元、初始配置单元和多个节点,其中多个节点通过专用网络连接;
每个节点都能提供完整的存储、访问和节点管理服务,存储的数据同步一致;
初始配置单元用于提供配置接口,然后通过手动配置从多个节点中确定主节点和次节点;
节点规则设置单元用于设置节点管理规则,保证数据库集群系统的运行以及节点管理过程中各节点数据的同步。
节点规则设置单元包括:
节点添加规则设置模块用于设置添加节点的规则,以确保新节点与数据库集群系统中其他节点的数据同步一致;
停机规则设置模块用于设置节点停机时的处理规则,以保证节点停机不会影响整个数据库集群系统的工作;
停机重连规则设置模块用于设置节点停机重连规则,确保停机重连节点的数据同步与数据库集群系统中其他节点的数据同步一致。
多个节点还连接到统一地址访问群集,以访问用户组的服务接口。
每个节点包括存储模块、数据服务模块和节点管理模块,存储模块用于存储节点数据,数据服务模块用于为用户提供服务;节点管理模块根据节点管理规则,保证节点管理过程中节点数据的同步性和一致性。
具有高可用性和强一致性的数据库集群系统的节点管理方法包括以下步骤:
第一节。通过手动配置从多个节点中选择一个节点作为主节点,其他节点均为次节点;
第2页。根据设置的节点管理规则对数据库集群中的节点进行管理,包括节点添加、停机节点处理、停机节点重新访问。
节点添加包括以下子步骤:
S201号。向数据库集群系统添加新节点;
202年。以增加新节点的时间作为边界线;
2003年。新节点在主节点的时间边界之前同步数据;
204年。根据主节点保留的日志文件,依次恢复新节点在时间边界后的数据;
第205页。当新节点的数据与主节点的数据一致时,新节点加入成功,对用户可见,能够为用户提供服务。
停机节点处理包括以下子步骤:
第211页。确定下行节点的类型:
(1) 如果下行节点是主节点,则转到步骤S212;
(2) 如果下行节点是辅助节点,则主节点断开下行节点并将其踢出集群,其他节点照常工作;
第212页。根据每个子节点的工作情况,从子节点中选择一个新的主节点,并将向下的节点踢出集群。
子节点的工作状态包括但不限于子节点的活动度、负载量和连接数。
中断节点重新访问包括以下子步骤:
第221页。当下行节点重新访问时,提取下行节点关闭时的时间戳;
第222页。根据中断时的时间戳,根据主节点的日志文件恢复时间戳后重新访问的节点的所有数据;
第222页。当重新访问的节点的数据与主节点的数据一致时,访问成功,对用户可见,并且能够为用户提供服务。
本发明的优点是:在数据库集群系统中每个节点的数据同步一致,每个节点都能提供完整的存储访问服务的基础上,通过节点管理,进一步保证数据库集群系统的操作和节点数据的同步在节点添加、节点停机处理和节点停机再访问的过程,使节点故障不会造成数据丢失,且节点故障处理方便有效;在节点添加和节点停机再访问过程中,数据与主节点一致,节点对用户可见并提供服务,这对于数据库集群系统中的节点管理更为方便。
图纸说明
图1是本发明的数据库集群系统的框图;
图2是本发明数据库集群系统的节点管理方法的流程图。
具体实施方式
结合附图详细说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于以下。
如图1所示,具有高可用性和强一致性的数据库集群系统包括节点规则设置单元、初始配置单元和通过专用网络连接的多个节点;
每个节点都能提供完整的存储、访问和节点管理服务,存储的数据同步一致;
初始配置单元用于提供配置接口,然后通过手动配置从多个节点中确定主节点和次节点;
节点规则设置单元用于设置节点管理规则,保证数据库集群系统的运行以及节点管理过程中各节点数据的同步。
节点规则设置单元包括:
节点添加规则设置模块用于设置添加节点的规则,以确保新节点与数据库集群系统中其他节点的数据同步一致;
在本应用中,增加节点的规则包括:以增加新节点的时间为分界线;同步主节点时间分界线前的数据;根据主节点保留的日志文件依次恢复时间分界线后的新节点数据;当新节点的数据与主节点的数据一致时,新节点在用户可见之前被成功添加。
停机规则设置模块用于设置节点停机时的处理规则,以保证节点停机不会影响整个数据库集群系统的工作;
在本应用中,当一个节点关闭时,处理该节点的规则包括:如果该节点是主节点,则根据每个子节点的工作情况从子节点中选择一个新的主节点,并将该节点从集群中踢出;如果该子节点关闭,主节点断开下行节点的连接并将其踢出集群,其他节点照常工作;
停机重连规则设置模块用于设置节点停机重连规则,确保停机重连节点的数据同步与数据库集群系统中其他节点的数据同步一致。
在应用程序中,节点中断和重新连接的规则包括:B

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