CN104573428B - 一种提高服务器集群资源有效性的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；所述服务器对所述数据块进行写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限。因此，当某一服务器需要对某一数据块进行写入操作时，只有该服务器拥有对该数据块操作的权限，而该服务器执行完写入操作后立即将存储已经被改写了的数据块，这样当其他的服务器再次对该数据块进行写入操作时，已经不是旧版本的数据块了。采用本发明的上述协调机制，能够有效避免写入数据的丢失，确保数据的完整性和准确性。

Description

一种提高服务器集群资源有效性的方法及***

技术领域

本发明涉及域名集群服务器应用技术领域，具体是一种涉及到多节点集群服务器与服务器的数据存储、缓存以及客户端与服务器集群之间的数据同步的方法及***。

背景技术

服务器集群包括一组相互独立的服务器，其在网络中表现为单一***并以单一***的模式加以管理。服务器集群中的每一台服务器可以看作是一个节点。从客户端看来，服务器集群中的所有服务器就像一台大型的计算机***，其上运行着客户端需要的应用服务。

集群***中，集群环境配置文件并不是集中存放的，而是在每一台服务器上都存放有环境配置文件副本。在集群***中，会设置某一台服务器为主服务器，理论上只有主服务器能够对环境配置文件进行更改，并可以实时将更改后的环境配置文件同步至集群***中的其他服务器上。但是在集群***正常运行时，客户端可以在任何节点服务器上更改环境配置文件副本并通过主服务器对环境配置文件进行更改，而这种更改会同步到集群***中的其他节点服务器上。

当客户端通过不同的节点服务器对环境配置文件进行修改时，其工作过程如下：

在时刻T01：第一客户端通过服务器A中的某一数据块进行了修改；

在时刻T02：服务器A所做的修改未存储至服务器A中的磁盘上时，第二客户端通过服务器B对相同的数据块进行了修改，由于服务器A对该数据块的修改还未存储至磁盘中并且未同步至其他服务器上，因此服务器B在修改该数据块时还是在原始数据块的基础上进行的；

在时刻T03：将服务器A所做的修改存储至服务器A的磁盘上作为最新的数据块，并将该修改通过主服务器同步至其他服务器上；

在时刻T04：将服务器B所做的修改存储至服务器B的磁盘上作为最新的数据块，并将该修改通过主服务器同步至其他服务器上。

显然，服务器B对数据块所做的修改操作会将服务器A对该数据块所做的修改操作覆盖，导致服务器A对该数据块进行的操作全部丢失，影响到了数据的完整性和正确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的服务器集群中由于数据的读取操作和写入操作没有进行协调导致的部分写入数据丢失影响到数据的完整性和准确性，从而提供一种提高服务器集群资源有效性的方法及***。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种提高服务器集群资源有效性的方法，包括如下步骤：

在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；

所述服务器对所述数据块的写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的方法，所述控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限；

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的方法，还包括如下步骤：

所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间；

在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：

若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间；

若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的方法，还包括如下步骤：

设置最小时间间隔；

数据快照中出现空数据块时，则进行如下操作：

判断所述空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是大于或等于所述最小时间间隔：

若是，则所述空数据块作为有效数据，将其保留；

若否，则所述空数据块作为无效数据，将其删除。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的方法，还包括如下步骤：

对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一台服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的方法，还包括如下步骤：

建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；

控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。

本发明还提供一种提高服务器集群资源有效性的***，包括：

写操作监控模块，在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；

还用于在所述服务器对所述数据块的写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，所述写操作监控模块控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限；

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，所述写操作监控模块采用DML进程实现。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，还包括：

读操作监控模块，用于所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间；

在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：

若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间；

若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，所述读操作监控模块采用CR进程实现。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，还包括：

时间间隔设置模块，用于设置最小时间间隔；

第一比判模块，用于在所述数据快照中出现空数据块时，进行如下操作：

判断空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是大于或等于所述最小时间间隔：

若是，则空数据块作为有效数据，将其保留；

若否，则空数据块作为无效数据，将其删除。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，还包括：

缓存融合模块，用于对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

第二比判模块，用于当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，所述缓存融合模块采用LMON进程实现。

进一步地，所述的提高服务器集群资源有效性的***，还包括：

资源目录列表建立模块，用于建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

缓存服务模块，控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；

队列服务模块，控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制该服务器对该数据块具有独占写入权限，该服务器之外的其他服务器无法对该数据块进行写入操作。因此，当某一服务器需要对某一数据块进行写入操作时，只有该服务器拥有对该数据块操作的权限，而该服务器执行完写入操作后立即将存储已经被改写了的数据块，这样当其他的服务器再次对该数据块进行写入操作时，已经不是旧版本的数据块了。采用本发明的上述协调机制，能够有效避免写入数据的丢失，确保数据的完整性和准确性。

（2）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，所述控制该服务器对该数据块具有独占写入权限的处理包括：确认是否有其他服务器对该数据块具有独占写入权限：若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放该数据块的独占写入权限后，设定该服务器对该数据块具有独占写入权限；若否，则直接设定该服务器对该数据块具有独占写入权限。上述方案中，每一次服务器对数据块进行改写之前，都首先确认是否有其他服务器对该数据块具有独占写入权限。在实际应用中，当有其他服务器对该数据块具有独占写入权限时，可以采取的处理方式有多种，例如可以等待其他服务器对该数据块的写入操作完成后自动解除独占写入权限后再进行数据块的写入操作。而直接请求具有独占写入权限的服务器释放该数据块的独占写入权限具有更高的数据处理效率。

（3）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，还包括如下步骤：当一台服务器读取某一数据块时，获取该数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间；在该数据块未被存储至该服务器的磁盘上之前：若其他服务器对该数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次该数据块的数据快照同时记录写入时间；若有其他服务器对该数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至相应的服务器。由于每一次对数据块的改写都会得到一个新的数据块，而将数据块存储至服务器的磁盘上的过程中，需要一定的时间，在这个时间段内如果有其他服务器请求读取该数据块，可以通过本方案来保证其读取到的数据块都是最新版本的数据块。

（4）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，还包括如下步骤：设置最小时间间隔；所述数据快照中出现空数据块时，则进行如下操作：判断空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是大于或等于所述最小时间间隔：若是，则空数据块作为有效数据，将其保留；若否，则空数据块作为无效数据，将其删除。当服务器集群出现意外故障时，可能会导致数据块被清楚，即在数据读取和存储的过程中导致数据块被意外清零。采用上述方法将这种意外状况和确实是对该数据块进行了清楚操作的实际情况进行了区分，将意外状况导致的清楚操作得到的结果剔除掉，保证数据的准确性。

（5）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，还包括如下步骤：对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。由于从缓存中读取数据块所需要的时间比直接从磁盘中读取数据块的时间短的多，因此如果缓存中已经保存了请求获取的数据块的镜像数据时，直接从缓存中获取数据块的镜像数据，针对一些较大的数据块的读取操作，本方案可以大幅度提高处理效率。

（6）本发明所述的提高服务器集群资源有效性的方法及***，还包括如下步骤：建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。通过资源目录列表的形式能够掌握服务器集群中每一台服务器的状态以及能够提供的服务，当有客户端请求服务时，可以根据资源目录列表中的信息将客户端的请求尽可能的平均分配到每一台服务器上保证负载均衡。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1是本发明一个实施例提高服务器集群资源有效性的方法流程图；

图2是本发明一个实施例写操作执行方法流程图；

图3是本发明一个实施例读操作执行方法流程图；

图4是本发明所述一个实施例中数据快照链的示意图；

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种提高服务器集群资源有效性的方法，如图1所示，包括如下步骤：

在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；

所述服务器对所述数据块的写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限。

具体的写入操作过程如图2所示：

在时刻T1：服务器A请求对某一数据块进行写入操作，请求对该数据块具有独占写入权限；

在时刻T2：服务器A对该数据块进行写入操作。

在时刻T3：服务器B请求对该数据块进行写入操作，请求对该数据块具有独占写入权限；在此时，服务器A对该数据块具有独占的写入权限，因此服务器B并不能对该数据块进行写入操作。

在时刻T4：服务器A完成了对该数据块的写入操作后，最新版本的数据块存储在服务器A的缓存中还未存储在服务器A的磁盘上，此时服务器A释放对该数据块的独占写入权限，并且最新版本的数据块从服务器A的缓存中传递至服务器B的缓存中，服务器B可以对已经执行过一次写入操作后的数据块具有独占写入权限；由于服务器A已经释放了对该数据块的独占写入权限，因此服务器A对该数据块进行的写入操作已经存储，此时服务器B获得该数据块的独占写入权限已经是在执行过一次写入操作后的数据块的基础上进行的了，已经保留了服务器A对该数据块的写入操作。

在时刻T5：服务器B对该数据块进行写入操作。

显然采用本实施例中的上述方案，当某一服务器需要对某一数据块进行写入操作时，只有该服务器拥有对该数据块操作的权限，而该服务器执行完写入操作后立即将存储已经被改写了的数据块，这样当其他的服务器再次对该数据块进行写入操作时，已经不是旧版本的数据块了。采用本实施例的上述协调机制，能够有效避免写入数据的丢失，确保数据的完整性和准确性。

在此，需要说明的是服务器集群中只有主服务器能够对上述独占写入权限进行跟踪管理，而主服务器可以选择服务器集群中的任意一台服务器。

本实施例中可以采用为每一服务器设置服务进程DLM，DLM进程主要负责从数据块所在服务器的缓存请求该数据块的服务器的缓存中传递数据块的一致性副本数据，而不需要进行磁盘写入。每台服务器最多可以拥有10个DLM进程，DLM进程的实际数量会根据服务器之间的消息通信流量发生变化，客户端也可以使用指定的接口手动控制DLM进程的数量。每一台服务器上都设置DML进程，但是只有主服务器上的DLM进程才能够对数据块的独占写入权限进行管理，其他服务器上的DLM进程均是作为主服务器上的DML进程的备份。则上述方案的具体实现方式如下：

在时刻t1：服务器A需要对某一数据块进行修改，服务器A从本地磁盘读取该数据块，但是，在读取之前，他必须向主服务器上的DLM进程通知自己准备这样做的意图，主服务器上的DLM进程代表服务器A向这个数据块添加一个独占锁以表明服务器A对该数据块具有独占写入权限，从而跟踪服务器A所修改的数据块的锁状态；

在时刻t2：服务器B希望修改同一数据块，在修改之前，他必须向主服务器上的DLM进程通知自己准备修改该数据块的意图。当主服务器上的DLM进程收到来自服务器B的请求时，他要求当前锁的拥有者即服务器A释放该锁，即释放对该数据块的独占写入权限，因此DLM进程确保服务器B获得了这个数据块的最新版本，并向他传递写特权。

在时刻t3：服务器B获得这个数据块已经被服务器A修改过的最新版本，并对其进行修改。

在任一时刻，只有一个服务器例拥有这个数据块的当前版本，只有这个服务器可以对该数据块中进行写入操作，从而保证了对这个数据块所做的全部修改都被保存并在需要时写入磁盘。对于被集群中的服务器读取以及修改过的每个数据块都会跟踪锁的状态，DLM进程是一个存在于内存中的数据库，它包含了当前集群中每一服务器内的存储的所有数据块的锁的相关信息。

另外，本实施例所述写入操作，包括对数据块进行编辑的所有操作，例如修改其中的内容、写入新的内容或者删除其中的内容等等。

本实施例中，所述控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

上述方案中，每一次服务器对数据块进行改写之前，都首先确认是否有其他服务器对该数据块具有独占写入权限。在实际应用中，当有其他服务器对该数据块具有独占写入权限时，可以采取的处理方式有多种，例如可以等待其他服务器对该数据块的写入操作完成后自动解除独占写入权限后再进行数据块的写入操作。而直接请求具有独占写入权限的服务器释放该数据块的独占写入权限具有更高的数据处理效率。

实施例2

本实施例中的提高服务器集群资源有效性的方法，在实施例1的基础上，还包括图3所示的步骤：

所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间。

在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：

若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间。

若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器。

上述方案目的是实现并发性的写入并不妨碍并发性的读取数据。在读数据发生时并不需要对数据加写锁，本实施例中可以采用在集群中的每一服务器上采用一致性读机制CR实现各个服务器中保持读取一致性。参考图4说明具体实现方式：

针对某一数据块，服务器A在Td时刻读取该数据块，主服务器上的CR进程获取该数据块在时刻Td的数据快照；在对该数据块进行存储的期间，只要有其他服务器对该数据块进行了写入操作，都会获取一次数据快照保存写入操作后的最新版本的数据块的数据快照，如图4所示，加入在Tx1，Tx2，Tx3和Tx4四个时间点都有服务器对同一数据块进行了写入操作，则主服务器上的CR进程便会获取这四个时间点上的数据快照，并保存在本地缓存上并同步至其他服务器的缓存中。而在这一过程中，加入还有其他的服务器想要获取该数据块，例如在时间点Td1和时间点Td2，均有服务器请求读取该数据块，如果其直接从磁盘上获取该数据块，一定是原始状态的数据块，而在时间点Td1该数据块已经经过了一次写入操作，在时间点Td2该数据块已经经过了三次写入操作，因此如果直接读取磁盘中的原始数据块，会造成写入操作的丢失。而采用本实施例中的上述方案，当在时间点Td1读取该数据块时，其获取的是时间点Tx1的数据快照，该数据快照中已经保存了第一次写入操作的数据块的镜像数据。同样的道理，当在时间Td2读取该数据块时，其获取的是时间点Tx3的数据快照，该数据快照中已经保存了三次写入操作的数据块的镜像数据。因此当有并发式的写入操作和并发式的读取操作时，这二者之间并不会互相影响，而且采用本实施例中的方案，也不会造成数据的丢失，保证了数据的完整性和准确性。

本实施例中，还包括如下步骤：

设置最小时间间隔。

数据快照中出现空数据块时，则进行如下操作：

判断所述空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是大于或等于所述最小时间间隔：

若是，则所述空数据块作为有效数据，将其保留。

若否，则所述空数据块作为无效数据，将其删除。

在CR进程处理期间，设置一最小时间间隔，这个间隔长度由客户端指定。有时，当服务器集群出现意外故障时，可能会导致数据块被清楚，即在数据读取和存储的过程中导致数据块被意外清零。采用上述方法将这种意外状况和确实是对该数据块进行了清楚操作的实际情况进行了区分，将意外状况导致的清楚操作得到的结果剔除掉，保证数据的准确性。

一旦这个数据块被清除，但是或者数据快照的读取时间或者写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或者写入时间的间隔大于或最小时间间隔时，则认为该数据块是有效的。因为两个数据快照之间的时间间隔小于预设的最小时间间隔式不应该出现的情况，一旦出现了这种情况则认为删除操作时由于集群***出现意外故障所导致的，这种情况下认为数据无效，将其删除。

实施例3

本实施例中的提高服务器集群资源有效性的方法，在实施例1或实施例2的基础上，还包括如下步骤：

对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

本实施例中采用LMON进程来实现上述方案，每一服务器中均设置LMON进程，但是同前边所描述的相同，只有主控服务器中的LMON进程才能够实现全局缓存融合的功能。从一个服务器缓存中获得一个数据块镜像，其速度要远快于从服务器磁盘中读取该数据块。因此，在特定条件下，缓存融合在服务器缓存之间传递数据块的镜像数据，而不需要重新从磁盘中的读取这些数据块，当需要另一个服务器上的数据块时，缓存融合可以在相应的服务器之间传递数据块镜像。本实施例中的上述方案，针对一些较大的数据块的读取操作，本方案可以大幅度提高处理效率。

实施例4

本实施例在实施例1至实施例3任一实施例的基础上做如下改进，其还包括如下步骤：

建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；

控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。

本实施例中可以在共享存储中建立资源目录列表，同步集群***中所有服务器间的拓扑信息，集群***中的所有资源构成一个集中资源数据库，每一服务器所运行的服务应用加起来构成了资源目录列表。同时，使用两种***服务机制来对资源目录列表进行监控：一个是缓存服务，另一个是队列服务。集群***中的资源根据其权重平等的分布在服务器之间，缓存服务协调集群内部的各个服务器，使得每一服务器在内存中存储同样的应用服务或数据，并可以在各个服务器之间共享；队列服务负责缓冲针对集群***的客户端请求，当有多个客户端请求来到时，首先会将请求分发给集群中的服务器，当全部服务器都拥有负载时，用户端请求就会进入服务队列，等待有服务器空闲以后发给该服务器进行服务。本方案可以根据资源目录列表中的信息将客户端的请求尽可能的平均分配到每一台服务器上保证负载均衡。

另外，作为本实施例的一种实现方式，在服务器集群***中，还可以设置用于满足集群中的服务器诊断需要的进程DIAG。集群***需要诊断所有服务器的运行状态，需要在多个服务器之间进行交互诊断，因此，可以独立设计DIAG诊断进程。随DIAG诊断进程一起引入了DIAG框架，这个框架不会干扰或影响集群***的正常操作，如果DIAG诊断进程死亡，那么进程监控器会重新启动一个新的DIAG诊断进程，以继续其服务。DIAG诊断进程还会监控集群***的健康状况，当一个基本服务进程发生故障时，本地服务器中的DIAG诊断进程可以捕获集群***状态和其他有用信息，供以后诊断使用，然后通知另一个服务器上的DIAG诊断进程捕获类似信息，DIAG诊断进程负责将监控本地集群数据库或集群***服务实例操作的活跃程度，并在检测到操作停止时执行任何必要的恢复操作。诊断过程可以采用现有技术中常用的建立通信连接，当两个服务器之间建立其通信连接时，如果两个服务器均处于正常工作状态，则其中一个服务器能够收到另一个服务器发送过来的信号并予以回应，如果一台服务器发送信号给另一台服务器却无法接收到另一台服务器返回的应答信号，则认为其出现问题，集群***会将出现问题的服务器从集群中排除，直到该服务器重新恢复正常。

实施例5

本实施例提供一种提高服务器集群资源有效性的***，如图4所示，其包括：

写操作监控模块，在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；还用于在所述服务器对所述数据块的写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限。

本实施例的上述方案中，当某一服务器需要对某一数据块进行写入操作时，只有该服务器拥有对该数据块操作的权限，而该服务器执行完写入操作后立即将存储已经被改写了的数据块，这样当其他的服务器再次对该数据块进行写入操作时，已经不是旧版本的数据块了。采用本发明的上述协调机制，能够有效避免写入数据的丢失，确保数据的完整性和准确性。

本实施例中，所述写操作监控模块控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

本实施例中，所述写操作监控模块采用DML进程实现。

本实施例中可以采用为每一服务器设置服务进程DLM，DLM进程主要负责从数据块所在服务器的缓存请求该数据块的服务器的缓存中传递数据块的一致性副本数据，而不需要进行磁盘写入。每台服务器最多可以拥有10个DLM进程，DLM进程的实际数量会根据服务器之间的消息通信流量发生变化，客户端也可以使用指定的接口手动控制DLM进程的数量。每一台服务器上都设置DML进程，但是只有主服务器上的DLM进程才能够对数据块的独占写入权限进行管理，其他服务器上的DLM进程均是作为主服务器上的DML进程的备份。则上述方案的具体实现方式如下：

在时刻t1：服务器A需要对某一数据块进行修改，服务器A从本地磁盘读取该数据块，但是，在读取之前，他必须向主服务器上的DLM进程通知自己准备这样做的意图，主服务器上的DLM进程代表服务器A向这个数据块添加一个独占锁以表明服务器A对该数据块具有独占写入权限，从而跟踪服务器A所修改的数据块的锁状态；

在时刻t2：服务器B希望修改同一数据块，在修改之前，他必须向主服务器上的DLM进程通知自己准备修改该数据块的意图。当主服务器上的DLM进程收到来自服务器B的请求时，他要求当前锁的拥有者即服务器A释放该锁，即释放对该数据块的独占写入权限，因此DLM进程确保服务器B获得了这个数据块的最新版本，并向他传递写特权。

在时刻t3：服务器B获得这个数据块已经被服务器A修改过的最新版本，并对其进行修改。

在任一时刻，只有一个服务器例拥有这个数据块的当前版本，只有这个服务器可以对该数据块中进行写入操作，从而保证了对这个数据块所做的全部修改都被保存并在需要时写入磁盘。对于被集群中的服务器读取以及修改过的每个数据块都会跟踪锁的状态，DLM进程是一个存在于内存中的数据库，它包含了当前集群中每一服务器内的存储的所有数据块的锁的相关信息。

上述方案中，每一次服务器对数据块进行改写之前，都首先确认是否有其他服务器对该数据块具有独占写入权限。在实际应用中，当有其他服务器对该数据块具有独占写入权限时，可以采取的处理方式有多种，例如可以等待其他服务器对该数据块的写入操作完成后自动解除独占写入权限后再进行数据块的写入操作。而直接请求具有独占写入权限的服务器释放该数据块的独占写入权限具有更高的数据处理效率。

实施例6

本实施例中的提高服务器集群资源有效性的***，在实施例5的基础上，还包括：

读操作监控模块，用于所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间。

在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：

若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间。

若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器。

本实施例中，所述读操作监控模块采用CR进程实现。

上述方案目的是实现并发性的写入并不妨碍并发性的读取数据。在读数据发生时并不需要对数据加写锁，本实施例中可以采用在集群中的每一服务器上采用一致性读机制CR实现各个服务器中保持读取一致性。

本实施例中的上述***还包括：

时间间隔设置模块，用于设置最小时间间隔；

第一比判模块，用于在所述数据快照中出现空数据块时，进行如下操作：

判断空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是大于或等于所述最小时间间隔：

若是，则空数据块作为有效数据，将其保留；

若否，则空数据块作为无效数据，将其删除。

在CR进程处理期间，设置一最小时间间隔，这个间隔长度由客户端指定。有时，当服务器集群出现意外故障时，可能会导致数据块被清楚，即在数据读取和存储的过程中导致数据块被意外清零。采用上述方法将这种意外状况和确实是对该数据块进行了清楚操作的实际情况进行了区分，将意外状况导致的清楚操作得到的结果剔除掉，保证数据的准确性。

一旦这个数据块被清除，但是或者数据快照的读取时间或者写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或者写入时间的间隔大于或最小时间间隔时，则认为该数据块是有效的。因为两个数据快照之间的时间间隔小于预设的最小时间间隔式不应该出现的情况，一旦出现了这种情况则认为删除操作时由于集群***出现意外故障所导致的，这种情况下认为数据无效，将其删除。

实施例7

本实施例所述的提高服务器集群资源有效性的***，在实施例5或实施例6的基础上，还包括：

缓存融合模块，用于对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

第二比判模块，用于当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

其中，所述缓存融合模块采用LMON进程实现。

每一服务器中均设置LMON进程，但是同前边所描述的相同，只有主控服务器中的LMON进程才能够实现全局缓存融合的功能。从一个服务器缓存中获得一个数据块镜像，其速度要远快于从服务器磁盘中读取该数据块。因此，在特定条件下，缓存融合在服务器缓存之间传递数据块的镜像数据，而不需要重新从磁盘中的读取这些数据块，当需要另一个服务器上的数据块时，缓存融合可以在相应的服务器之间传递数据块镜像。本实施例中的上述方案，针对一些较大的数据块的读取操作，本方案可以大幅度提高处理效率。

实施例8

本实施例在实施例5至实施例7任一实施例的基础上，还包括：

资源目录列表建立模块，用于建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

缓存服务模块，控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同。

队列服务模块，控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。

本实施例中可以在共享存储中建立资源目录列表，同步集群***中所有服务器间的拓扑信息，集群***中的所有资源构成一个集中资源数据库，每一服务器所运行的服务应用加起来构成了资源目录列表。同时，使用两种***服务机制来对资源目录列表进行监控：一个是缓存服务，另一个是队列服务。集群***中的资源根据其权重平等的分布在服务器之间，缓存服务协调集群内部的各个服务器，使得每一服务器在内存中存储同样的应用服务或数据，并可以在各个服务器之间共享；队列服务负责缓冲针对集群***的客户端请求，当有多个客户端请求来到时，首先会将请求分发给集群中的服务器，当全部服务器都拥有负载时，用户端请求就会进入服务队列，等待有服务器空闲以后发给该服务器进行服务。本方案可以根据资源目录列表中的信息将客户端的请求尽可能的平均分配到每一台服务器上保证负载均衡。

另外，作为本实施例的一种实现方式，在服务器集群***中，还可以设置用于满足集群中的服务器诊断需要的进程DIAG。集群***需要诊断所有服务器的运行状态，需要在多个服务器之间进行交互诊断，因此，可以独立设计DIAG诊断进程。随DIAG诊断进程一起引入了DIAG框架，这个框架不会干扰或影响集群***的正常操作，如果DIAG诊断进程死亡，那么进程监控器会重新启动一个新的DIAG诊断进程，以继续其服务。DIAG诊断进程还会监控集群***的健康状况，当一个基本服务进程发生故障时，本地服务器中的DIAG诊断进程可以捕获集群***状态和其他有用信息，供以后诊断使用，然后通知另一个服务器上的DIAG诊断进程捕获类似信息，DIAG诊断进程负责将监控本地集群数据库或集群***服务实例操作的活跃程度，并在检测到操作停止时执行任何必要的恢复操作。诊断过程可以采用现有技术中常用的建立通信连接，当两个服务器之间建立其通信连接时，如果两个服务器均处于正常工作状态，则其中一个服务器能够收到另一个服务器发送过来的信号并予以回应，如果一台服务器发送信号给另一台服务器却无法接收到另一台服务器返回的应答信号，则认为其出现问题，集群***会将出现问题的服务器从集群中排除，直到该服务器重新恢复正常。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种提高服务器集群资源有效性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；所述服务器对所述数据块进行写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限；

所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间；在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间；若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器；

设置最小时间间隔；数据快照中出现空数据块时，则进行如下操作：判断所述空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是否大于或等于所述最小时间间隔：若是，则所述空数据块作为有效数据，将其保留；若否，则所述空数据块作为无效数据，将其删除。

2.根据权利要求1所述的提高服务器集群资源有效性的方法，其特征在于，所述控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限；

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

3.根据权利要求1所述的提高服务器集群资源有效性的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一台服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

4.根据权利要求1-3任一所述的提高服务器集群资源有效性的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；

控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。

5.一种提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，包括：

写操作监控模块，在服务器请求对某一数据进行写入操作前，控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限，所述服务器之外的其他服务器无法对所述数据块进行写入操作；还用于在所述服务器对所述数据块进行写入操完成后解除对所述数据块的独占写入权限；

读操作监控模块，用于所述服务器读取所述数据块时，获取所述数据块在当前时间的数据快照同时记录读取时间；在所述数据块未被存储至所述服务器的磁盘上之前：若其他服务器对所述数据块进行了写入操作，则每进行一次写入操作获取一次所述数据块的数据快照同时记录写入时间；若有其他服务器对所述数据块进行读操作，则将与读操作时间间隔最小的写入时间或读取时间所对应的数据快照发送至请求读操作的服务器；

时间间隔设置模块，用于设置最小时间间隔；

第一比判模块，用于在所述数据快照中出现空数据块时，进行如下操作：判断空数据块所在的数据快照的读取时间或写入时间与相邻数据快照之间的读取时间或写入时间的间隔是否大于或等于所述最小时间间隔：若是，则空数据块作为有效数据，将其保留；若否，则空数据块作为无效数据，将其删除。

6.根据权利要求5所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，所述写操作监控模块控制所述服务器对所述数据块具有独占写入权限的处理包括：

确认是否有其他服务器对所述数据块具有独占写入权限：

若是，则请求具有独占写入权限的服务器释放所述数据块的独占写入权限后，设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限；

若否，则直接设定所述服务器对所述数据块具有独占写入权限。

7.根据权利要求6所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，所述写操作监控模块采用DML进程实现。

8.根据权利要求7所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，所述读操作监控模块采用CR进程实现。

9.根据权利要求6-8任一所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，还包括：

缓存融合模块，用于对每一台服务器的缓存进行融合，获取每一台服务器的缓存中所存储的数据块的镜像数据；

第二比判模块，用于当一台服务器请求获取某一数据块进行操作时，若该数据块的镜像数据已经存储在某一服务器的缓存中，则该服务器直接从缓存中获取该数据块的镜像数据进行操作。

10.根据权利要求9所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，所述缓存融合模块采用LMON进程实现。

11.根据权利要求10所述的提高服务器集群资源有效性的***，其特征在于，还包括：

资源目录列表建立模块，用于建立资源目录列表，所述资源目录列表中记录每一台服务器能够提供的应用服务；

缓存服务模块，控制每一台服务器能够提供的应用服务均相同；

队列服务模块，控制客户端的服务请求平均到每一台服务器上。