CN105406980B - 一种多节点备份方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多节点备份方法及装置，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；多节点备份方法包括：当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；根据预先设置的每个备份节点与故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点；利用替换节点替代故障工作节点，完成故障工作节点应完成的工作。本发明提供的一种多节点备份方法及装置中服务器的备份冗余度较低，成本投入较少，且易于管理。

Description

一种多节点备份方法及装置

技术领域

本发明涉及服务器软件技术领域，更具体地说，涉及一种多节点备份方法及装置。

背景技术

服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此，一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。而随着服务器所需完成的业务量的增长，对于服务器的备份变得越来越重要。

现有技术中，通常采用双机容错的服务器集群***，即两台服务器再加一台或者多台的存储阵列实现的双机热备、对等双机和双机双柜等工作方式的双机环境。然而，对于亟需提供高可用服务的行业来讲，需要实现高可用的关键业务较多，特定业务的环境一般也比较复杂，如果针对每一业务都建立双机环境，会导致服务器的备份冗余度较高，成本投入比较大，并且也增加了管理的复杂度。

综上所述，现有技术中对于服务器的备份存在服务器的备份冗余度较高、成本投入较大以及管理较复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多节点备份方法及***，以解决现有技术对服务器的备份中存在的备份冗余度较高、成本投入较大以及管理较复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多节点备份方法，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；所述多节点备份方法包括：

当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；

根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级；

利用所述替换节点替代所述故障工作节点，完成所述故障工作节点应完成的工作。

优选的，预先对每个备份节点对应于任一工作节点的优先级进行设置，包括：

确定任一工作节点为目标工作节点；

确定每个所述备份节点与所述目标工作节点的业务兼容性，并按照所述业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为所述备份节点分配对应的优先级。

优选的，根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，包括：

步骤1：确定所述备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点；

步骤2：判断所述当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则确定该当前首选备份节点为替换节点，如果否，则执行步骤3；

步骤3:确定所述备份节点中除所述当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤2，直至所述备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

优选的，所述方法还包括：

对所述故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成所述替换节点应该完成的工作。

一种多节点备份装置，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；所述多节点备份装置包括：

故障确定模块，用于当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；

选取模块，用于根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级；

第一替代模块，用于利用所述替换节点替代所述故障工作节点，完成所述故障工作节点应完成的工作。

优选的，所述装置还包括：

优先级设置模块，用于确定任一工作节点为目标工作节点，确定每个所述备份节点与所述目标工作节点的业务兼容性，并按照所述业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为所述备份节点分配对应的优先级。

优选的，选取模块包括：

选取单元，用于执行以下步骤：步骤1：确定所述备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点；步骤2：判断所述当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则确定该当前首选备份节点为替换节点，如果否，则执行步骤3；步骤3:确定所述备份节点中除所述当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤2，直至所述备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

优选的，所述装置还包括：

第二替代模块，用于对所述故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成所述替换节点应该完成的工作。

本发明提供的一种多节点备份方法及装置，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；所述多节点备份方法包括：当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点；利用所述替换节点替代所述故障工作节点，完成所述故障工作节点应完成的工作。与现有技术相比，本发明中无需为每一业务对应的服务器均建立双机环境，而是将服务器集群***中的多数服务器作为工作节点，少数服务器作为备份节点，当任一工作节点发生故障时，由备选节点中选取替换节点，以代替故障工作节点完成其应该完成的工作，由此，避免了背景技术中提到的如果针对每一业务都建立双机环境，会导致服务器的备份冗余度较高，成本投入比较大，并且也增加了管理的复杂度的问题，即，本发明提供的一种多节点备份方法及装置中服务器的备份冗余度较低，成本投入较少，且易于管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多节点备份方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种多节点备份方法中根据预先设置的每个备份节点与故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种多节点备份方法中服务器集群***的部署示意图；

图4为本发明实施例提供的一种多节点备份装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种多节点备份方法，该多节点备份方法应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M，M和N的具体取值可以根据实际需要进行确定；上述多节点备份方法可以包括以下步骤：

S11：当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点。

需要说明的是，服务器集群***中的各个服务器间可为心跳连接，通过心跳连接，各个服务间之间可互相监视，由此，当任一服务器发生故障无法正常工作时，即该服务器宕机时，其他服务器均可获知。

S12：根据预先设置的每个备份节点与故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级。

S13：利用替换节点替代故障工作节点，完成故障工作节点应完成的工作。

备份节点不进行任何工作，即备份节点为处于standby状态的节点；而利用替换节点替代故障工作节点，完成故障工作节点需完成的工作即为替换节点通过“失效切换”的过程接替故障工作节点上运行的业务，保证该业务的不间断服务。

本发明公开的一种多节点备份方法中，无需为每一业务对应的服务器均建立双机环境，而是将服务器集群***中的多数服务器作为工作节点，少数服务器作为备份节点，当任一工作节点发生故障时，由备选节点中选取替换节点，以代替故障工作节点完成其应该完成的工作，由此，避免了背景技术中提到的如果针对每一业务都建立双机环境，会导致服务器的备份冗余度较高，成本投入比较大，并且也增加了管理的复杂度的问题，即，本发明提供的一种多节点备份方法服务器的备份冗余度较低，成本投入较少，且易于管理。

并且，本发明提供的一种多节点备份方法是将多种相关的业务整合到一个服务器集群***中，且各个服务器之间能够进行互相通信及监视，充分利用了集群环境的特殊性，由此，有利于对于服务器集群***的管理。同时，本发明公开的一种多节点备份方法应用的服务器集群***为一种高可用集群，高可用集群是指以减少服务中断时间为目的的技术。它通过保护用户的业务程序对外不间断提供的服务，把因软件/硬件/人为造成的故障对业务的影响降低到最小程度。对应于本发明中的服务器集群，即为当任一工作节点发生故障无法正常工作时，由备份节点中选取替换节点来完成故障工作节点应该完成的工作，从而保证对外提供服务的连续性。因此，本发明提供的一种多节点备份方法的目的是保证服务器集群***的服务器工作过程中当某些工作节点发生故障时不影响整个***的正常运行，从而提高***的可靠性。

另外，本发明公开的一种多节点备份方法中，在选取替换节点时，是根据每个备份节点的优先级来选取的，并且每个备份节点对应于不同的工作节点的优先级不同，因此，当多个工作节点同时发生故障时，由于其对应的备份节点的优先级不同，因此，通过备份节点对应于工作节点的优先级来进行选取替换节点的方式，可以在一定程度上避免同时选定同一个备份节点作为多个故障工作节点的替换节点，但是一个备份节点通常只能作为一个故障工作节点的替换节点而引起的冲突问题，进一步保证了节点容错的灵活性及***的可靠性。

其中，预先对每个备份节点对应于任一工作节点的优先级进行设置，可以包括：

确定任一工作节点为目标工作节点；

确定每个备份节点与目标工作节点的业务兼容性，并按照业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为备份节点分配对应的优先级。

备份节点对应于任一工作节点的优先级可以通过业务兼容性来决定，而业务兼容性通常是指业务相关性，因此，业务兼容性越高的备份节点优先级越高，可以理解为与工作节点的业务相关性越高的备份节点优先级越高，由此，对应于每个工作节点，均按照与其的业务兼容性进行优先级的设置，从而，在选取与故障工作节点对应的替换节点时，实际为依据业务兼容性进行选取，以在最短时间内以最快速度选取出最适合接管故障工作节点的业务的替换节点，进一步保证了***的稳定性。

上述实施例提供的一种多节点备份的方法中，根据预先设置的每个备份节点与故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，可以包括：

S21：确定备份节点中对应于故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点。

S22：判断当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则执行步骤S23，如果否，则执行步骤S24。

S23：确定该当前首选备份节点为替换节点。

S24：确定备份节点中除当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤S22，直至备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

通过上述步骤，按照优先级由高到低的顺序由未进行任何工作的备份节点中优先级最高的工作节点作为故障工作节点的替换节点。由此，根据优先级的思想构建了一个备份规则，即在不影响其他工作节点的正常工作的前提下尽可能的选取优先级较高的备份节点作为故障工作节点的替换节点，从而达到合理分配备份节点的目的，避免了服务器之间的负载失衡。

另外，为了保证始终存在不进行任何工作的备份节点，以在出现故障工作节点时，能够顺利接管故障工作节点的业务，保证***业务的不间断，上述实施例提供的一种多节点备份方法，还可以包括：

对故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成替换节点应该完成的工作。

即，将故障工作节点的业务转移到替换节点上后，需要通过人工或者其他方式对故障工作节点进行修复，并在修复成功后，将对应替换节点上的业务再转移回来，以保证始终存在未进行任何工作的备份节点，进而保证业务的不间断。

为了更形象的说明本发明提供的一种多节点备份方法，及该多节点备份方法应用的服务器集群***，以五节点服务器集群***，即M为3，N为2对本发明提供的一种多节点备份方法进行具体说明。如图3所示，为五节点服务器集群的部署示意图，其中3个工作节点分别用Node1、Node2及Node3表示，而2个备份节点分别用Node4及Node5表示，每个节点之间均为心跳连接(Heartbeat)，且节点通过TCP/IP协议为客户端(Client)提供服务。包括有每个节点的工作状态及工作节点对应的备份节点的优先级的规则列表如表1所示。其中，Active状态即为正常工作，Standby状态即为未进行任何工作。

表1规则列表

集群启动后，Node 1、Node 2及Node 3对外提供服务，它们运行的业务性质有一定的相关性；Node 4及Node 5是备份节点，备份节点在正常情况下不进行任何业务，仅在出现故障工作节点时接管故障工作节点的业务。表1中规定了每一个工作节点的备份规则，例如对应于Node 1的备份节点的优先级由高至低分别为Node4、Node5。当Node 1发生故障时，优先选择Node 4接管Node1的业务；如果接下来Node 3也发生故障，同样也应优先选择Node 4作为替换节点，但是此时Node 4已经接管Node1的业务，即正在正常工作，因此，Node4不能接管Node 3的业务，而应按照优先级选择Node 5接管Node3的业务。由此，就保证了各个节点之间具有合理的配置，避免服务器之间负载的失衡，提高了***的可靠性。

与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了一种多节点备份装置，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；如图4所示，上述多节点备份装置包括：

故障确定模块41，用于当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；

选取模块42，用于根据预先设置的每个备份节点与故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点；

第一替代模块43，用于利用替换节点替代故障工作节点，完成故障工作节点应完成的工作。

通过本发明公开的一种多节点备份装置，无需为每一业务对应的服务器均建立双机环境，而是将服务器集群***中的多数服务器作为工作节点，少数服务器作为备份节点，当任一工作节点发生故障时，由备选节点中选取替换节点，以代替故障工作节点完成其应该完成的工作，由此，避免了背景技术中提到的如果针对每一业务都建立双机环境，会导致服务器的备份冗余度较高，成本投入比较大，并且也增加了管理的复杂度的问题，即，本发明提供的一种多节点备份装置中服务器的备份冗余度较低，成本投入较少，且易于管理。

上述实施例提供的一种多节点备份装置，还可以包括：

优先级设置模块，用于确定任一工作节点为目标工作节点，确定每个备份节点与目标工作节点的业务兼容性，并按照业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为备份节点分配对应的优先级，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级。

由此，对应于每个工作节点，均按照与其的业务兼容性进行优先级的设置，从而，在选取与故障工作节点对应的替换节点时，实际为依据业务兼容性进行选取，以在最短时间内以最快速度选取出最适合接管故障工作节点的业务的替换节点，进一步保证了***的稳定性。

上述实施例提供的一种多节点备份装置，选取模块可以包括：

选取单元，用于执行以下步骤：步骤1：确定备份节点中对应于故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点；步骤2：判断当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则确定该当前首选备份节点为替换节点，如果否，则执行步骤3；步骤3:确定备份节点中除当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤2，直至备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

由此，按照优先级由高到低的顺序由未进行任何工作的备份节点中优先级最高的工作节点作为故障工作节点的替换节点。根据优先级的思想构建了一个备份规则，即在不影响其他工作节点的正常工作的前提下尽可能的选取优先级较高的备份节点作为故障工作节点的替换节点，从而达到合理分配备份节点的目的，避免了服务器之间的负载失衡。

上述实施例提供的一种多节点备份装置，还可以包括：

第二替代模块，用于对故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成替换节点应该完成的工作。

从而，保证始终存在不进行任何工作的备份节点，以在出现故障工作节点时，能够顺利接管故障工作节点的业务，保证***业务的不间断。

对于本发明实施例提供的一种多节点备份装置的具体说明可参照上文中对于本发明实施例提供的一种多节点备份方法的说明，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种多节点备份方法，其特征在于，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；所述多节点备份方法包括：

当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；

根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级；

利用所述替换节点替代所述故障工作节点，完成所述故障工作节点应完成的工作；

预先对每个备份节点对应于任一工作节点的优先级进行设置，包括：

确定任一工作节点为目标工作节点；

确定每个所述备份节点与所述目标工作节点的业务兼容性，并按照所述业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为所述备份节点分配对应的优先级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，包括：

步骤1：确定所述备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点；

步骤2：判断所述当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则确定该当前首选备份节点为替换节点，如果否，则执行步骤3；

步骤3:确定所述备份节点中除所述当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤2，直至所述备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成所述替换节点应该完成的工作。

4.一种多节点备份装置，其特征在于，应用于服务器集群***，该服务器集群***中的服务器包括M个正常工作的工作节点及N个不进行任何工作的备份节点，M和N均为正整数，且N小于M；所述多节点备份装置包括：

故障确定模块，用于当任一工作节点发生故障无法正常工作时，确定该发生故障工作节点为故障工作节点；

选取模块，用于根据预先设置的每个所述备份节点与所述故障工作节点对应的优先级选取一备份节点为替换节点，其中，每个备份节点对应于不同的工作节点具有不同的优先级；

第一替代模块，用于利用所述替换节点替代所述故障工作节点，完成所述故障工作节点应完成的工作；

所述装置还包括：

优先级设置模块，用于确定任一工作节点为目标工作节点，确定每个所述备份节点与所述目标工作节点的业务兼容性，并按照所述业务兼容性越高的备份节点优先级越高的原则为所述备份节点分配对应的优先级。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，选取模块包括：

选取单元，用于执行以下步骤：步骤1：确定所述备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点；步骤2：判断所述当前首选备份节点是否为未进行任何工作的节点，如果是，则确定该当前首选备份节点为替换节点，如果否，则执行步骤3；步骤3:确定所述备份节点中除所述当前首选工作节点以外的其他备份节点中对应于所述故障工作节点优先级最高的备份节点为当前首选备份节点，返回执行步骤2，直至所述备份节点均被确定为正常工作的节点为止。

6.根据权利要求4至5任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二替代模块，用于对所述故障工作节点进行修复，并利用修复成功的故障工作节点替代对应的替换节点，完成所述替换节点应该完成的工作。