TWI603206B - Server cluster based data processing method and cluster based data processing system - Google Patents
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Description
本發明涉及資料處理領域,特別是涉及一種基於群集環境的資料處理方法和裝置。
隨著電腦及網路技術的發展,單純的提高伺服器硬體性能已無法滿足日益增加的處理請求和對伺服器可靠性的要求,在這種背景下,群集技術得到了越來廣泛的應用。所謂群集是一種由一組互連的整機構成的並行或分佈系統,可作為統一的計算資源使用。當群集中的某個伺服器出現故障時,該伺服器的服務和工作可由群集中的其他伺服器來提供,從而向用戶提供高可靠性的網路服務。而且,採用群集技術,可以將原來由一台伺服器承擔的負載分配給群集中的其他伺服器,從而大大提高了系統的處理能力。
圖1示出了一種應用群集進行資料處理的系統結構圖,包括群集A和外部伺服器B,其中群集A由伺服器a0
、a1
、a2
和負載均衡設備x組成,其中負載均衡設備x用於在收到外部的處理請求後,從物理層面上按某種策略從群集中選擇伺服器向外界提供服務,例如根據伺服器當前的網路連接進行選擇。一般情況下,群集中的各伺服器提供相同的服務,但有時不同的伺服器也會承擔不同的角色處理不同的任務,例如由a0
處理大客戶資料,a1
、a2
處理普通客戶資料。這樣一來,若a0
將包含唯一標識的一
筆或多筆資料發送至伺服器B,伺服器B將包含所述唯一標識的一筆或多筆處理結果返回給群集A,同時要求該處理結果仍繼續由a0
處理。
在上述過程中,現有技術為了保證能將伺服器B返回的結果正確返回給對應的伺服器a0
,通常的做法是,在收到a0
發送的資料後,伺服器B仍與a0
保持網路連接,在B處理完成後,直接在該網路鏈結上將處理結果返回給a0
。但是這樣一來,對於伺服器B會造成網路連接的壓力。特別是如果伺服器B服務的物件很多的情況下,大量的網路連接將會大量消耗其伺服器資源,造成處理能力的下降。因此,如何將經外部伺服器處理的資料正確傳送給群集中對應的伺服器就成為本領域技術人員在應用群集技術時所必須面臨的問題。
本發明的目的在於提供一種基於群集的資料處理方法,以解決現有技術中通過保持網路連接在外部伺服器與群集之間傳輸資料造成的伺服器資源被佔用,並導致伺服器處理性能下降的問題。
為解決上述問題,本發明公開了一種基於群集的資料處理方法,該群集包括負載均衡設備和至少兩台伺服器,該方法包括:向外部發送包含控制標識的第一資料,所述控制標識包括唯一標識和與該第一資料對應的控制資訊;
負載均衡設備接收外部返回的第二資料,所述第二資料中包含所述控制標識;按所述第二資料對應的控制資訊路由該第二資料。
優選的,所述負載均衡設備收到外部返回的第二資料後還包括:將所述第二資料按預置的負載均衡規則發送至群集中的一台伺服器;該伺服器按照該第二資料對應的控制資訊路由該第二資料。
優選的,所述負載均衡設備收到外部返回的第二資料後還包括:按預置的負載均衡規則將所述第二資料發送至群集中的一台伺服器;所述伺服器將收到的第二資料發送至路由中間件;所述路由中間件按照第二資料對應的控制資訊路由該第二資料。
優選的,所述控制資訊包括與所述第一資料對應的伺服器位置資訊。
優選的,所述按照控制資訊在群集中路由第二資料包括:將所述第二資料發送至與所述伺服器位置資訊對應的伺服器。
優選的,所述按照控制資訊在群集中路由第二資料包括還包括:若所述伺服器位置資訊對應的伺服器出現故障,則按預置路由規則在群集中重新選擇伺服器,並將所述第二資料發送至該伺服器。
為解決上述問題,本發明還公開了一種基於群集的資料處理裝置,包括負載均衡設備和至少兩台伺服器,
所述伺服器包括:
發送單元,用於向外部發送包含控制標識的第一資料,所述控制標識包括唯一標識和與該第一資料對應的控制資訊;所述負載均衡設備接收外部返回的第二資料,該第二資料包含所述控制標識及相應的控制資訊;所述裝置還包括:路由單元,用於按照第二資料對應的控制資訊路由該第二資料。
優選的,所述路由單元位於所述伺服器中;所述負載均衡設備收到所述第二資料後,按預置的負載均衡規則將該第二資料發送至一台伺服器;所述伺服器還包括接收單元,用於接收負載均衡設備發送的第二資料,所述路由單元按該第二資料對應的控制資訊對該第二資料進行路由。
優選的,所述負載均衡設備按預置的負載均衡規則將第二資料發送至伺服器;該伺服器將收到的第二資料發送至所述路由單元;所述路由單元按該第二資料對應的控制資訊對該第二資料進行路由。
優選的,所述控制資訊包括與所述第一資料對應的伺服器位置資訊。
優選的,所述路由單元按照控制資訊路由第二資料是將所述第二資料發送至與所述伺服器位置資訊對應的伺服器。
優選的,所述路由單元還包括:故障檢測單元,用於檢測所述伺服器位置資訊對應的伺服器是否出現故障,若
故障,則按預置路由規則重新選擇伺服器,並將所述第二資料發送至該伺服器。
與現有技術相比,本發明的一個實施例具有以下效果:本發明利用唯一標識在資料傳輸中不發生改變的特性,通過增加控制資訊將所述唯一標識擴展為控制標識,在收到外部伺服器返回的第二資料後,按照該第二資料中控制標識所對應的控制資訊實現在群集中對第二資料的路由,保證了第二資料能夠被正確的伺服器處理,避免了現有技術通過群集與外部伺服器之間保持網路連接傳輸資料所導致的伺服器資源被大量佔用、性能下降的問題。本發明突破了現有技術中對所傳輸資料中唯一標識作用的普遍認識,在不改變現有資料結構,並且不需要對外部伺服器的程式、裝置作任何修改的情況下,實現了群集與外部伺服器之間的非同步處理。
在現有的群集技術中,為了讓群集A中的某個伺服器an
所處理的資料在經過外部伺服器處理後仍能夠繼續由伺服器an
所處理,往往通過an
與外部伺服器之間保持網路連接來實現資料的傳輸,這樣一來,造成了伺服器的資源被大量佔用,大大降低了群集和外部伺服器的處理性能。本發明重新設置群集向外部伺服器所發送資料的唯一標識,通過增加控制資訊將其擴展為控制標識,由於資料經
外部伺服器處理後所述控制標識不發生改變,因此群集在收到外部伺服器返回的資料後,可按照該控制標識包含的控制資訊在群集中實現對該資料的路由,使得該資料能夠被群集中相應的伺服器進行處理,實現了群集與外部伺服器之間資料的非同步處理。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
圖2示出了本發明所述方法的實施例一的步驟流程圖,下面結合圖2對該實施例進行詳細描述。
步驟210:按預置規則生成控制標識。
現有技術中,群集向外部伺服器發送的每一筆資料都包含有該資料區別於其他資料的唯一標識,並且該資料在經過外部伺服器處理並返回給群集的過程中唯一標識不發生變化。本發明利用唯一標識的這一特性,通過增加控制資訊將其擴展為控制標識。本例中,控制標識包括唯一標識和控制資訊。其中,唯一標識的生成規則可在實施本發明時根據需要自行定義,只要能夠唯一標識一條資訊即可;所述控制資訊用於控制資料在群集中如何被處理,例如,控制資訊中包含用於處理該資料的伺服器的位置資訊。當然,在控制資訊中包含伺服器位置資訊只是本發明優選的方法,本領域技術人員在實施本發明時可根據業務需要在控制資訊中設置其他內容,比如,在某些群集中,各伺服器上運行的服務程式的版本存在差異,資料必須由
具有相應程式版本的伺服器進行處理,這樣,在控制資訊中可設置處理該資料所需的程式版本;又比如,若要求伺服器在規定時間內處理資料,則可在控制資訊中設置處理時間。
步驟220:將包含控制標識的第一資料發送至外部伺服器。
將由上述步驟產生的控制標識與需要處理的其他資料組成第一資料發送至外部伺服器。
優選的,本發明在將唯一標識擴展為控制標識時不改變原有唯一標識的資料結構,對於向外部伺服器發送的第一資料,其資料組成結構和介面規則也沒有發生變化,保持了其語意的一致和完整,同時,外部伺服器原有的處理規則無需任何修改。而且,即使對資料在群集中的控制需求發生了變化,只需改變控制標識中的控制資訊即可,最大限度地降低了由此引發的成本增加。
步驟230:接收外部伺服器返回的第二資料。
所述第二資料是指經外部伺服器處理並返回的資料,該資料中包含與所述第一資料相應的控制標識;所述外部伺服器是本例為便於說明本發明的方案而選用的能夠與群集進行資料交互的設備或裝置,當然該外部伺服器本身也可以是一個群集,本發明對外部伺服器的構成沒有限制,對外部的設備或裝置如何處理第一資料也不做限制。
通常,在群集中會設置有負載均衡設備,用於從物理層面依據某種策略從群集中選擇伺服器為外界提供服務,
例如隨機選擇,或按照伺服器當前的網路連接情況進行選擇等。所述負載均衡設備可以是專門的硬體設備,也可以由某台伺服器承擔,至於是否使用專門的硬體設備實現負載均衡可由本領域技術人員在實施本發明時自行決定。本例優選的,群集中的任意一台伺服器均可實現對第二資料進行路由。負載均衡設備收到外部伺服器返回的第二資料後,從群集中隨機選擇一台伺服器進行回應,並將第二資料發送至該伺服器。
步驟240:解析控制標識及相應的控制資訊。
伺服器收到第二資料後,按預置規則解析控制標識得到唯一標識和控制資訊。
步驟250:按控制資訊中設置的規則對第二資料進行路由。
優選的,按照控制資訊中設置的伺服器位置選擇相應的伺服器,並將第二資料發送至該伺服器進行處理。當然,本領域的技術人員在實施本發明時可根據實際需要設置控制資訊的內容和規則,並按照該規則對第二資料進行路由,例如可按照伺服器提供服務的版本、要求的處理時間來選擇伺服器,本發明對如何設置控制資訊的內容和規則不做限制。
步驟260:該步驟為可選步驟,根據控制資訊中的伺服器位置資訊檢測相應的伺服器是否出現故障,若故障,則按預置規則和策略在群集中重新選擇伺服器,並將所述第二資料發送至該伺服器進行處理。
需要說明的是,控制標識中除了設置有唯一標識和控制資訊外還可根據業務需要設置其他內容,本發明對此不做限制,如,對控制標識中的資料進行加密、簽名,以提高資料的安全性。
例如,群集A向伺服器B發送資料報,要求伺服器B從用戶帳戶customerAccountId中扣款100元,
其中,orderId即為本發明所述的控制標識,為了避免伺服器B對資料報的內容進行篡改或抵賴,可按預定演算法對報文內容進行加密得到摘要,並將該摘要加入控制標識中,本例中,ordered的後16位元8708765635553223即為該資料報內容的摘要。當交易出現差錯時,對伺服器B收到的資料報的內容按同樣的演算法加密得到摘要,然後與控制標識中的摘要進行比較,若不一致,則認為上述資料報在發送給伺服器B後被篡改,從而提高了資料的安全性。
在本發明的實施例二中,被負載均衡設備選擇的伺服器收到第二資料後,將其轉發給路由中間件,由路由中間件按照該第二資料對應的控制資訊對該資料進行路由。所
述路由中間件可以是一***立的伺服器,也可以由群集中的某台伺服器承擔。與實施例一相比,群集中的伺服器不再承擔對資料的路由,而是由路由中間件集中處理,由於避免了對各伺服器中的路由服務進行維護,因此降低了維護的複雜度。該實施例的其他內容請參見實施例一,這裏不再贅述。
本發明的另一實施例中,將負載均衡設備完成的功能和路由中間件完成的功能在同一台設備上實現,這樣在收到外部伺服器返回的資料後,可綜合考慮負載均衡以及該資料相關控制資訊的控制規則,從群集中選擇伺服器完成對該資料的處理。
以上對本發明所述的一種基於群集的資料處理方法進行了介紹,下面並結合應用環境用一個具體的例子進一步說明該方法的實現過程。
在該例中,群集A向伺服器B請求一個訂單支付,伺服器B收到請求後,依據訂單號完成支付,並返回支付結果,具體過程如下:步驟301:伺服器a1
向伺服器B發送請求,若伺服器B回應,a1
與B之間建立網路連接;a1
向B發送請求資料報,待資料發送完畢後,斷開與B之間的網路連接。
a0
向B發送請求資料報的內容如下:
其中,<ordered>A111123</ordered>為該資料報的控制標識,A1標識伺服器名稱、11123是業務訂單號。
步驟302:伺服器B對收到的資料報進行內部處理,產生處理結果。
本例中,伺服器B向客戶帳戶87634293882173710987中支付金額100.00並產生處理結果,該結果格式如下:
此時B的返回資訊中,必須帶有控制標識值<ordered>A111123</ordered>。
步驟303:伺服器B向負載均衡設備請求新的網路連接並返回處理結果,待資料傳輸完成後斷開該網路連接。
步驟304:負載均衡設備收到伺服器B的請求後,從群集中隨機選擇一台伺服器an
進行回應,並將B返回的結果發送至伺服器an
。
步驟305:伺服器an
收到所述返回資訊後,運行在該伺服器中的路由程式解析<ordered>A111123</ordered>,得到目的伺服器的位置資訊A1,然後將所述返回資訊發送到伺服器a1
。
以上結合具體的實施例描述了本發明所述的一種基於群集的資料處理方法,下面,參照以上有關本發明的介
紹,如圖3所示,是本發明所述的一種基於群集的資料處理裝置300,該裝置包括:負載均衡設備310、伺服器320。
對於其中的每一台伺服器包括:發送單元321,用於向外部發送包含控制標識的第一資料,所述控制標識包括唯一標識和與該第一資料對應的控制資訊;所述負載均衡設備接收外部返回的第二資料,該第二資料包含所述控制標識及相應的控制資訊;所述伺服器還包括:接收單元322,用於接收負載均衡設備發送的第二資料;所述伺服器還包括:路由單元323,用於按照第二資料對應的控制資訊路由該第二資料。
對於發送單元發送的第一資料,其控制標識對應的控制資訊中包括與該第一資料對應的伺服器位置資訊。負載均衡設備所接收的外部返回的第二資料中也包含所述控制標識,相應的,該控制標識的控制資訊中也包含了伺服器的位置資訊。在伺服器收到負載均衡設備發送的第二資料後,路由單元將該第二資料發送至與所述伺服器位置資訊對應的伺服器。
進一步的,本發明的路由單元323還包括:故障檢測單元3231,用於檢測所述伺服器位置資訊對應的伺服器是否出現故障,若故障,則按預置路由規則重新選擇伺服器,並將所述第二資料發送至該伺服器進行處理。
本發明的另一個裝置實施例與上述裝置實施例的區別在於,群集中的各伺服器中不再分別設置路由單元,而是
在群集中設置一個路由單元並分別與群集中的所有伺服器連接。當伺服器收到負載均衡設備發送的第二資料後,首先,將該第二資料發送至該路由單元,然後,該路由單元按第二資料對應的控制資訊將該資料路由至對應的伺服器進行處理。另外,負載均衡設備也可直接將第二資料發送至路由單元,然後,由該路由單元按控制資訊將該第二資料路由至對應的伺服器。本實施例的其他內容請參見上文所述內容,這裏不再贅述。
以上對本發明所提供的一種基於群集的資料處理方法和裝置,進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對於本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
300‧‧‧資料處理裝置
310‧‧‧負載均衡設備
320‧‧‧伺服器
321‧‧‧發送單元
322‧‧‧接收單元
323‧‧‧路由單元
3231‧‧‧故障檢測單元
A‧‧‧群集
a0
‧‧‧伺服器
a1
‧‧‧伺服器
a2
‧‧‧伺服器
B‧‧‧外部伺服器
x‧‧‧負載均衡設備
圖1是現有技術中群集的一種系統結構方塊圖;圖2是本發明所述方法實施例一步驟流程圖;圖3是本發明所述裝置的一實施例的結構方塊圖。
Claims (12)
- 一種基於伺服器群集的資料處理方法,該伺服器群集包括負載均衡設備和至少兩台伺服器,該方法包括:當該伺服器群集接收外部處理請求時,該伺服器群集中的一個伺服器產生包含控制標識記錄及處理資料之第一資料,該產生根據至少一預定機制,該控制標識記錄包含與該外部處理請求相關聯之唯一標識以及控制資訊,該控制資訊包含該處理資料被指定前往的一伺服器的位置資訊,該伺服器位於該伺服器群集之內;該伺服器群集中的該一個伺服器傳送該第一資料至外部計算裝置;該負載均衡設備從該外部計算裝置接收第二資料,該第二資料包含該控制標識記錄以及受處理之資料;以及該負載均衡設備根據至少該位置資訊,傳輸該第二資料至該處理資料會被指定前往之該伺服器。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,該控制標識記錄進一步包含該處理資料之摘要,該處理資料之摘要係在一種預定機制下被加密。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,該負載均衡設備位於該伺服器群集其中一個伺服器之內。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,接收該第二資料進一步包括:該伺服器群集中一個伺服器解析該第二資料;以及判定與該第二資料相關聯之該控制標識記錄。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,接收該第二資料進一步包含:根據至少預設負載均衡規則,傳輸該第二資料至一個伺服器;以及傳輸該第二資料至路由中間軟體,該路由中間軟體係被組構用於根據該控制資訊來傳輸該第二資料。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,該控制資訊進一步包含處理該第二資料的程式或在該伺服器處理該第二資料期間的時間臨限值其中一個或更多個。
- 根據申請專利範圍第6項之方法,進一步包括:判定該伺服器不是適當地運作,並因此根據至少預設路由規則傳輸該第二資料至該伺服器群集中另一個伺服器。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其中,該外部處理請求包含與商業交易相關聯的資訊,且該控制標識記錄包含與購買訂單相關聯的資訊。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,進一步包括:在傳送該第一資料至該外部計算裝置之後,斷開傳送該第一資料的伺服器與該外部計算裝置之間的網路連接。
- 一種基於群集的資料處理系統,該系統包括:複數個伺服器,被組構成用以:該複數個伺服器之一產生包含處理資料及控制標識記錄之第一資料;該複數個伺服器之一傳送該第一資料至外部計算 裝置;負載均衡設備,被組構成用以:從該外部計算裝置接收第二資料,該第二資料包含受處理之資料以及該控制標識記錄,該控制標識記錄包含與該複數個伺服器相關聯之伺服器位置資訊;以及一或更多個路由單元,被組構成用以:接收該第二資料,判定該複數個伺服器中的一個伺服器是適當地運作,並因此根據至少該控制標識記錄傳輸該第二資料至該複數個伺服器中之該一個伺服器,判定該複數個伺服器中的該一個伺服器不是正常運作,並因此根據至少預設路由規則傳輸該第二資料至該複數個伺服器中之另一個伺服器,其中,該傳輸該第二資料至該複數個伺服器中之該一個伺服器是根據至少該伺服器位置資訊。
- 根據申請專利範圍第10項之系統,其中,該一或更多個路由單元位於該複數個伺服器中至少一個伺服器上。
- 根據申請專利範圍第10項之系統,其中,該負載均衡設備進一步被組構成用以根據至少負載均衡規則傳輸該第二資料至該複數個伺服器中之一接收伺服器。
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