[发明专利]基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统

权利要求书

1.一种基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统，所述大规模集群系统包括管理节点和计算节点，其特征在于，所述计算节点按照节点在线的时间段分为多个组，每个组具有一个唯一的环标识，每个组中的计算节点具有一个唯一的节点标识符；每个组的计算节点按以下方法连接为一个环形拓扑结构：对该组内的计算节点网络地址进行散列运算，以散列运算得到的关键值作为组内节点标识符，并沿顺时针方向按节点标识符从小到大的次序将各计算节点排列起来，从而构成环型拓扑；管理节点上保存每个环的全环节点列表。

2.如权利要求1所述基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统，其特征在于，所述环中的每个节点上均存储有一张局部环节点列表，保存了与该节点直接和间接相邻的节点的信息，包括：节点所属环标识符、前驱与后继节点的节点标识、前驱与后继节点与本节点的相对网络距离、前驱与后继节点的状态；各节点定期向其直接前驱结点和直接后继节点发送自身状态消息。

3.如权利要求2所述基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统，其特征在于，节点加入按照以下方法：

步骤1、节点加入网络时，首先向管理节点发送一个请求加入网络的消息，管理节点收到节点请求加入消息后，计算或验证节点的标识，并返回给该节点一张数字证书和回应消息，回应消息中包含了环中直接前驱节点和直接后继节点的信息；

步骤2、节点收到回应消息后，与回应消息中的直接前驱节点和直接后继节点进行联系，并通过回应消息中的直接前驱节点和直接后继节点的局部环节点列表来初始化本节点的局部环节点列表；

步骤3、回应消息中的直接前驱节点和直接后继节点在获得该节点的节点更新请求信息后，也更新各自的局部环节点列表，直接前驱节点通知其直接前驱节点更新自己的局部环节点列表，直接后继节点通知其直接后继节点更新自己的局部环节点列表。

4.如权利要求2所述基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统，其特征在于，节点退出按照以下方法：

节点主动退出的情况：

退出节点首先向管理节点发送信息，要求注销其注册信息；然后通知他的前驱节点和后继节点，要退出这个网络；当前驱节点和后继节点知道收到通知后，分别更新各自的局部环节点列表中跟该退出节点有关的数据，管理节点也更新全环节点列表；

节点被动退出的情况：

当有节点非正常被动退出网络，它的直接前驱节点和后继节点未接收到该节点应定期发来的状态信息，则直接前驱节点和后继节点向管理节点报告该节点已经非正常被动退出网络；管理节点收到报告后向该节点发信息，如果在规定时间内得不到该节点反馈的信息，则确认该节点已退出网络，并向该节点的直接前驱节点和后继节点回应确认信息；该节点的直接前驱节点和后继节点更新各自的局部环节点列表，管理节点更新全环节点列表，网络拓扑重建 。