CN112199176B - 一种业务处理方法、装置及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种业务处理方法，包括调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；获取所述分布式集群的哈希环信息；根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理；该业务处理方法可以有效提高业务处理效率，避免业务中断，保证用户体验，提高集群***性能。本申请还公开了一种业务处理装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种业务处理方法、装置及相关设备
技术领域
本申请涉及云计算技术领域，特别涉及一种业务处理方法，还涉及一种业务处理装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
sheepdog是开源社区新兴的分布式块存储文件***，采用完全对称的结构，没有类似元数据服务的中心节点，依靠大量普通PC(Personal Computer，个人计算机)服务器通过网络互联，对外作为一个整体提供存储服务。sheepdog完全脱离元数据的架构设计决定了其在读写优化方面可以做的工作有限，因此如何在不增加元数据管理的前提下提高性能是研究的重点。
对于分布式存储，尤其是以sheepdog集群提供存储的超融合场景下，通常虚拟机的业务流访问包括：VM(Virtual Machine，虚拟机)通过sheepdog私有协议访问sheepdog存储服务，但该私有协议中仅包含sheepdog集群中提供存储服务的节点的IP列表信息，当VM真正下发业务时，VM通过向IP列表中的节点发送业务请求，从而完成业务的读写流程；当列表中的节点发生故障导致IP不可访问或无响应的情况下，sheepdog私有协议负责重新选取可用的节点。
然而，在为VM提供虚拟磁盘服务时需要在sheepdog私有协议中指定后端提供存储服务的sheepdog节点IP列表，如果该IP列表中某些节点发生故障，无法及时更新该列表，唯一更新路径为重新添加虚拟磁盘，显然，这会导致该期间VM业务不可用；此外，VM无法感知虚拟磁盘对象的VDI(Virtual Desktop Infrastructure，虚拟桌面基础架构)的对象位置信息，即VM的任何一次IO(Input/Output，输入/输出)，通过上述sheepdog协议无法获取到该IO访问的对象的位置信息，很容易导致IO下发到非存储访问对象的节点上，再由该节点转发至对象的真实存储节点上进行IO，无疑会造成额外的数据转发和网络调用，对集群性能带来影响，也会降低业务处理效率。
因此，如何有效提高业务处理效率，避免业务中断，保证用户体验，提高集群***性能是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种业务处理方法，该业务处理方法可以有效提高业务处理效率，避免业务中断，保证用户体验，提高集群***性能；本申请的另一目的是提供一种业务处理装置、设备以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
第一方面，本申请提供了一种业务处理方法，包括：
调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；
获取所述分布式集群的哈希环信息；
根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；
根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理。
优选的，所述接收业务请求，包括：
通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的所述业务请求。
优选的，所述通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的所述业务请求，包括：
所述QEMU驱动程序接收虚拟机发送的所述业务请求；
获取所述分布式集群的当前浮动IP；
将所述业务请求发送至所述当前浮动IP对应的节点；其中，所述当前浮动IP对应的节点为所述调度节点。
优选的，所述业务处理方法还包括：
当接收到集群管理通知时，根据所述集群管理通知更新节点状态信息。
优选的，所述业务处理方法还包括：
当所述集群管理通知为调度服务暂停通知时，各节点触发调度节点切换指令，获得新的调度节点。
优选的，所述调度服务暂停通知具体为调度节点故障通知或调度服务到期通知。
优选的，所述业务处理方法还包括：
当接收到多个所述业务请求时，按照业务类型对各所述业务请求进行合并处理。
第二方面，本申请还公开了一种业务处理装置，包括：
业务请求接收模块，用于调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；
集群信息获取模块，用于获取所述分布式集群的哈希环信息；
位置信息计算模块，用于根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；
业务请求转发模块，用于根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理。
第三方面，本申请还公开了一种业务处理设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种业务处理方法的步骤。
第四方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种业务处理方法的步骤。
本申请所提供的一种业务处理方法，包括调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；获取所述分布式集群的哈希环信息；根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理。
可见，本申请所提供的业务处理方法，在分布式集群中选择任一集群节点作为调度节点实现上层业务请求的调度处理，在调度过程中，通过哈希环计算确定业务请求对应的访问对象的位置分布，实现目标节点的命中，进而将业务请求直接转发至该目标节点中进行处理，避免了额外的数据转发和网络调用，提高了业务处理效率，提升了集群***性能；此外，对于集群***而言，当调度节点发生故障时，还可进行调度节点的快速切换，以有效避免业务中断，保证用户体验。
本申请所提供的一种业务处理装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，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，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请所提供的一种业务处理方法的流程示意图；
图2为本申请所提供的一种业务处理***的架构图；
图3为本申请所提供的一种业务处理装置的结构示意图；
图4为本申请所提供的一种业务处理设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种业务处理方法，该业务处理方法可以有效提高业务处理效率，避免业务中断，保证用户体验，提高集群***性能；本申请的另一核心是提供一种业务处理装置、***、网络设备以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请所提供的一种业务处理方法的流程示意图，该业务处理方法可包括：
S101：调度节点接收业务请求；调度节点为分布式集群中的任一节点；
本步骤旨在实现业务请求的接收，该业务请求可以为上层下发的请求，如虚拟机、主机等，其具体类型并不唯一，本申请所提供的业务请求方法适用于各种类型的业务请求，例如，可以为数据读取请求、数据存储请求等。具体而言，分布式集群***包括有巨大数量的集群节点，在这些集群节点中选择一个节点开启调度服务功能作为调度节点，用以实现上层调度请求的调度转发，继而完成相应的业务处理。当然，上述调度节点为分布式集群中处于正常运行状态的节点，一旦调度节点发生故障，分布式集群将重新选择调度节点，以有效避免业务中断，保证业务的正常进行，进而保证用户体验。此外，上述调度节点的选择方法并不唯一，可以由集群管理平台直接选定，也可以是分布式集群中的各个节点竞争实现，还可以采用其他的选择方法，本申请对此不做限定。
作为一种优选实施例，上述接收业务请求，可以包括：通过QEMU驱动程序(qemudriver，VM访问后端存储的驱动程序)接收虚拟机发送的业务请求。
本优选实施例提供了一种较为具体的业务请求的接收方法，即基于QEMU驱动程序实现。例如，对于sheepdog而言，其借助于服务器节点的本地磁盘、网卡以及交换机构建分布式存储服务，进而充分利用服务器自身的资源提供稳定可靠的存储和网络，并使用该存储提供的卷或LUN(Logical Unit Number，逻辑单元号)为VM提供虚拟磁盘服务，而VM挂载虚拟磁盘的方式则可以使用qemu支持的私有网络协议，即使用qemu driver连接sheepdog集群，使用集群提供的数据存储服务进行业务读写。当然，也可以采用iSCSI(InternetSmall Computer System Interface，小型计算机***接口)实现虚拟磁盘的挂载，即业务请求的接收方式并不唯一。
作为一种优选实施例，上述通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的业务请求，可以包括：QEMU驱动程序接收虚拟机发送的业务请求；获取分布式集群的当前浮动IP；将业务请求发送至当前浮动IP对应的节点；其中，当前浮动IP对应的节点为调度节点。
本优选实施例对上述基于QEMU驱动程序实现业务请求获取的过程进行了更为具体的介绍，对于分布式集群，可以设置浮动IP提供业务请求调度服务，也即设置浮动的调度节点，以有效保证调度节点可以一直处于正常的运行状态，进而避免由于调度节点发生故障导致业务中断的情况发生，当QEMU驱动程序接收到虚拟机发送的业务请求时，可以获取分布式集群当前的浮动IP，并将业务请求转发至该浮动IP对应的节点，即调度节点，也就是说，一旦分布式集群中的调度节点发生异常情况，则立即切换新的集群节点作为调度节点为业务请求提供调度服务。
S102：获取分布式集群的哈希环信息；
本步骤旨在实现哈希环信息的获取，以便实现目标节点的确定，该目标节点即为业务请求对应的访问对象所在的集群节点，对于分布式集群而言，在运行过程中，其一直处于不断变化的状态，如增加集群节点、删除集群节点、个别集群节点故障等，随着分布式集群中节点状态的变换，其对应的哈希环信息也有所不同，因此，此处获取哈希环信息，是获取分布式集群当前节点状态下的哈希环信息。
S103：根据哈希环信息确定业务请求对应的目标节点的位置信息；
本步骤旨在实现目标节点位置信息的获取，该位置信息具体可以为目标节点的IP地址。具体的，在获得当前分布式集群的哈希环信息和业务请求后，即可对二者进行哈希环计算，进而获得业务请求访问对象的位置信息，也即该访问对象所在集群节点的位置信息。
S104：根据位置信息将业务请求转发至目标节点进行业务处理。
本步骤旨在实现业务请求的转发，即将该业务请求转发至目标节点中，由目标节点对该业务请求进行处理，进而完成相应的业务处理。由此，通过哈希环计算可以直接命中目标节点，无需额外的数据转发和网络调用，进一步提高了业务处理效率，提升了集群***性能。
作为一种优选实施例，该业务处理方法还可包括：当接收到集群管理通知时，根据集群管理通知更新节点状态信息。
本优选实施例旨在实现集群节点状态信息的实时更新，以有效保证各个集群节点(包括调度节点)中所维护的集群节点状态信息为最新的信息，保证业务请求的正常处理。具体的，对于集群节点状态的变化，可以通过集群管理通知的形式实现，当分布式集群中的节点状态发生变化时，如增减节点、节点故障等，都会实时生成相应的集群管理通知发送至集群中的各个节点，以便各个集群节点进行节点状态信息的更新。
作为一种优选实施例，该业务处理方法还可包括：当集群管理通知为调度服务暂停通知时，各节点触发调度节点切换指令，获得新的调度节点。
本优选实施例旨在实现调度节点的切换，上述当分布式集群中的节点状态发生变化时，会生成集群管理通知发送至各个集群节点，同样的，当调度节点发生异常时，也会生成相应的集群管理通知，该集群管理通知具体为调度服务暂停通知，即由于调度节点发生异常而无法继续提供正常的调度服务，在此情况下，可将调度服务暂停通知发送至各个集群节点，以便集群节点自动触发节点切换指令，进而从其他正常的集群节点中确定新的调度节点，继续为业务请求提供调度服务，保证业务的正常进行。
作为一种优选实施例，上述调度服务暂停通知具体可以为调度节点故障通知或调度服务到期通知。
本优选实施例提供了一种具体类型的调度服务暂停通知，即调度节点故障通知或调度服务到期通知。其中，调度节点故障通知是指当前调度节点发生故障无法继续提供任务请求调度服务；调度服务到期通知是指当前调度节点中所开启的调度服务已到既定期限，也就是说，分布式集群中的节点开启调度服务功能时，该节点即为调度节点，但其所开启的调度服务功能具有既定期限，一旦达到该既定期限，该调度服务功能自动关闭，此时，将生成调度服务到期通知。当然，调度节点也可以在调度服务功能到期之前更新期限信息，以继续提供调度服务，还可以在调度服务功能到期之后重新与其他集群节点竞争调度服务功能。
作为一种优选实施例，该业务处理方法还可包括：当接收到多个业务请求时，按照业务类型对各业务请求进行合并处理。
本优选实施例提供了一种较为具体的批量业务请求的处理方法，即在接收到多个业务请求时，对业务请求进行优化处理，具体为根据业务类型对多个业务请求进行合并处理，以便更为高效的完成业务服务，提升***性能。例如，合并同一个访问对象的多个业务请求，合并访问同一集群节点的多个业务请求等。
可见，本申请所提供的业务处理方法，在分布式集群中选择任一集群节点作为调度节点实现上层业务请求的调度处理，在调度过程中，通过哈希环计算确定业务请求对应的访问对象的位置分布，实现目标节点的命中，进而将业务请求直接转发至该目标节点中进行处理，避免了额外的数据转发和网络调用，提高了业务处理效率，提升了集群***性能；此外，对于集群***而言，当调度节点发生故障时，还可进行调度节点的快速切换，以有效避免业务中断，保证用户体验。
在上述各实施例的基础上，以sheepdog为例，本优选实施例提供了一种更为具体的业务处理方法，其具体实现流程如下：
请参考图2，图2为本申请所提供的一种业务处理***的架构图，在VM和sheepdog服务之间增设Access Server模块(即上述调度服务功能)实现业务的高可用，该模块承接VM的业务IO请求，同时将请求进行处理后转发给真正提供存储服务的节点处理，处理完成后返回给VM。其中，可以通过名命令行设置sheepdog集群的Access Server工作节点，但同一个sheepdog集群中仅能设置一个Access Server工作节点。
具体而言，Access Server模块应具备如下功能：
(1)VM访问sheepdog存储集群的入口，具体为qemu driver中看到的sheepdog存储的服务IP；
(2)能够及时感知sheepdog集群的变化，并做出相应处理以保证VM的业务不中断，保证VM对后端存储集群变化无感知；
(3)可以直接确定业务IO访问对象的位置信息，从而将业务请求转发到相应的节点上进行处理，避免额外的数据转发和网络调用。
进一步，为有效满足上述各项功能，对应做出的改进具体如下：
(1)设置浮动IP，可以借助于sheepdog的集群服务管理etcd或zookeeper，实现Access Server仅在一个节点上启动服务，且浮动IP仅在该节点上进行设置，由此，qemudriver不再需要IP列表，仅需向该浮动IP发送请求即可，VM不需要关心真正提供服务的具体物理节点的信息；
(2)Access Server获取到集群发生变化的来源有两处：其一，来自于sheepdog集群管理通知，即当sheepdog集群发生变化后，如增删节点、节点故障等，集群管理会将该通知发送到集群中的各个节点，各个节点即可根据Access Server工作节点信息的状态确定是否触发Access Server的切换；其二，Access Server服务启动后和sheepdog集群建立租约，租约到期前可以定时更新租约信息，从而告知集群Access Server的服务情况，但如果租约到期后Access Server仍未及时更新，sheepdog集群则将会通知原有工作节点停止服务，并在新的节点启动Access Server服务；
(3)Access Server服务独立于sheepdog服务，其可以通过获取集群的哈希环信息，通过哈希环计算确定业务IO请求中待访问对象的位置信息，从而将该请求转发到相应的节点上，避免内部IO的再次转发；此外，由于Access Server具备集群对象分布位置的状态信息，还可以根据该信息对待访问的业务请求进行优化，如合并同一个对象的请求，合并访问同一节点的请求等，从而提升IO性能。
由此，在VM和sheepdog中间添加Access Server模块，以提供浮动IP给VM进行业务请求处理；同时，通过sheepdog集群管理感知集群中的节点变化信息，从而快速进行AccessServer的切换，该过程对于VM是无感知的，实现了业务的高可用；而且，借助sheepdog的哈希环获取到访问对象的位置分布，从而对业务IO进行一定优化，提升了***性能。
可见，本申请实施例所提供的业务处理方法，在分布式集群中选择任一集群节点作为调度节点实现上层业务请求的调度处理，在调度过程中，通过哈希环计算确定业务请求对应的访问对象的位置分布，实现目标节点的命中，进而将业务请求直接转发至该目标节点中进行处理，避免了额外的数据转发和网络调用，提高了业务处理效率，提升了集群***性能；此外，对于集群***而言，当调度节点发生故障时，还可进行调度节点的快速切换，以有效避免业务中断，保证用户体验。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种业务处理装置，请参考图3，图3为本申请所提供的一种业务处理装置的结构示意图，该业务处理装置可包括：
业务请求接收模块1，用于调度节点接收业务请求；调度节点为分布式集群中的任一节点；
集群信息获取模块2，用于获取分布式集群的哈希环信息；
位置信息计算模块3，用于根据哈希环信息确定业务请求对应的目标节点的位置信息；
业务请求转发模块4，用于根据位置信息将业务请求转发至目标节点进行业务处理。
可见，本申请实施例所提供的业务处理装置，在分布式集群中选择任一集群节点作为调度节点实现上层业务请求的调度处理，在调度过程中，通过哈希环计算确定业务请求对应的访问对象的位置分布，实现目标节点的命中，进而将业务请求直接转发至该目标节点中进行处理，避免了额外的数据转发和网络调用，提高了业务处理效率，提升了集群***性能；此外，对于集群***而言，当调度节点发生故障时，还可进行调度节点的快速切换，以有效避免业务中断，保证用户体验。
作为一种优选实施例，上述业务请求接收模块1可具体用于通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的业务请求。
作为一种优选实施例，上述业务请求接收模块1可具体用于QEMU驱动程序接收虚拟机发送的业务请求；获取分布式集群的当前浮动IP；将业务请求发送至当前浮动IP对应的节点；其中，当前浮动IP对应的节点为调度节点。
作为一种优选实施例，该业务处理装置还可包括集群节点更新模块，用于当接收到集群管理通知时，根据集群管理通知更新节点状态信息。
作为一种优选实施例，该业务处理装置还可包括调度节点切换模块，用于当集群管理通知为调度服务暂停通知时，各节点触发调度节点切换指令，获得新的调度节点。
作为一种优选实施例，上述调度服务暂停通知具体可以为调度节点故障通知或调度服务到期通知。
作为一种优选实施例，该业务处理装置还可包括业务请求优化模块，用于当接收到多个业务请求时，按照业务类型对各业务请求进行合并处理。
对于本申请提供的装置的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种网络设备，请参考图4，图4为本申请所提供的一种网络设备的结构示意图，该网络设备可包括：
存储器10，用于存储计算机程序；
处理器20，用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种业务处理方法的步骤。
对于本申请提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种业务处理方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种业务处理方法，其特征在于，包括：
调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；
获取所述分布式集群当前节点状态下的哈希环信息；
根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；
根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理；
所述接收业务请求，包括：
通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的所述业务请求；
获取所述分布式集群的当前浮动IP；
将所述业务请求发送至所述当前浮动IP对应的节点；其中，所述当前浮动IP对应的节点为所述调度节点；
所述方法还包括：
当接收到集群管理通知时，根据所述集群管理通知更新节点状态信息。
2.根据权利要求1所述的业务处理方法，其特征在于，还包括：
当所述集群管理通知为调度服务暂停通知时，各节点触发调度节点切换指令，获得新的调度节点。
3.根据权利要求2所述的业务处理方法，其特征在于，所述调度服务暂停通知具体为调度节点故障通知或调度服务到期通知。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的业务处理方法，其特征在于，还包括：
当接收到多个所述业务请求时，按照业务类型对各所述业务请求进行合并处理。
5.一种业务处理装置，其特征在于，包括：
业务请求接收模块，用于调度节点接收业务请求；所述调度节点为分布式集群中的任一节点；
集群信息获取模块，用于获取所述分布式集群当前节点状态下的哈希环信息；
位置信息计算模块，用于根据所述哈希环信息确定所述业务请求对应的目标节点的位置信息；
业务请求转发模块，用于根据所述位置信息将所述业务请求转发至所述目标节点进行业务处理；
所述业务请求接收模块，具体用于：
通过QEMU驱动程序接收虚拟机发送的所述业务请求；
获取所述分布式集群的当前浮动IP；
将所述业务请求发送至所述当前浮动IP对应的节点；其中，所述当前浮动IP对应的节点为所述调度节点；
所述装置还包括集群节点更新模块，
所述集群节点更新模块，用于当接收到集群管理通知时，根据所述集群管理通知更新节点状态信息。
6.一种业务处理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至4任一项所述的业务处理方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至4任一项所述的业务处理方法的步骤。
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