[发明专利]用于分布式配置管理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据结构并且涉及用于经对等节点的网络复制数据结构的方法及装置。

背景技术

根据CAP定理，也称为Brewer定理，分布式计算机系统可以同时满足以下保证中任意两条，但不是全部三条：

·一致性（所有节点都同时看到相同的数据）；

·可用性（节点故障不妨碍幸存节点继续运行）；

·分区容限（虽然消息在一个分区丢失，但在这个分区两侧的

节点都将继续运行）。

在对等的数据库复制拓扑结构中，对等点具有相同的表模式而且每个表行在每个对等点上都具有副本。数据操作可以在任何对等点上发生并且将被复制到其它所有对等点。但是，如果同一行的副本同时在不同的对等点上被操作，则有可能发生冲突。解决这种冲突可能很困难、耗时和/或涉及显著的开销。

传统的数据库使用锁定协议或主-从关系来保持数据在（例如，节点网络上的）多个系统之间同步。但是，分布式锁定协议需要相当大的开销，例如，节点必须发送对锁的请求、等待直到锁变得可用、进行修改、释放锁并且分布更新。主/从关系要求节点之间的完全连通性并且还生成大量的网络通信量。

发明内容

根据本发明的一种或多种实施例，提供了一种经网络复制数据结构的方法，其中在多个联网的对等节点中为每个数据结构分配一个所有者节点。优选地，所有者可以通过数据结构中的信息来确定。当非所有者期望对数据结构的更新时，修改数据结构的请求在网络上发送，并且当被所有者接收到时，所有者执行修改。然后，关于这个更新，所有者节点可以通知其它节点。

相比于需要两次往返通信（即，一次用于改变所有关系而另一次用于修改数据）的现有技术方法，这种方法只有一次往返通信，因而是更为有效的协议。另外，当数据结构代表节点资源的时候，修改数据结构的节点还将修改该资源。还有，优选地，（来自非所有者节点的）修改数据结构的请求及（来自所有者节点的）响应也都是可以在网络上以与被修改的数据结构相同的方式复制的数据结构。

根据本发明的一种实施例，提供了一种在对等节点的网络上复制数据结构的方法，其中数据结构复制到网络上的所有节点，该方法包括步骤：

把单个对等节点指定为数据结构的所有者；

只允许所指定的所有者节点修改数据结构；及

当一个对等节点期望修改数据结构并且确定它不是所有者节点时，这一个对等节点启动修改数据结构的请求，该请求包括数据结构的其中一个并且被这一个对等节点所拥有，而且该请求发送到网络上所有节点；

所有者节点接收并执行该请求，以修改数据结构。

本发明可以与经由集中式服务器实现的分布式管理系统相区分开，其中集中式服务器提供单点故障，没有固有的（内置的）数据冗余性，而且在管理服务器和其它所有被管理的节点之间都需要连通性。相比之下，在本发明中，每个对等节点都提供对整个节点组的访问，存在数据冗余性，而且不需要在所有节点之间的直接连通性。例如，用户可以连接到任何参与的节点并且管理整个组。网络中的所有数据都复制到所有参与的节点。参与的节点只需要与整个组的部分连通性。通过所描述的机制，数据结构最终将在所有参与的节点中一致。通过遵循严格的单写者、多读者协议，更新冲突是不可能的并且确保了事务一致性。

如由CAP定理所定义的，一致性需要所有节点一直都彼此一致。在这里，每个数据结构都具有专用的所有者节点而且每个所有者节点维持关于它所拥有的数据结构的一致性。所有对等节点都通过复制处理实现关于不拥有的数据结构的最终一致性。可用性（经CAP定理）得以实现，因为每个节点对于其复制数据结构集合维持一致性，并且因此可以孤立地操作。分区容限（经CAP定理）得以实现，因为专用的数据结构所有关系和节点的局部一致性允许每个节点孤立地运行或者在存在组分区的情况下运行。数据所有关系还确保在分区合并的时候将不发生数据冲突。

在一个例子中，关系数据库在每个对等节点上被复制。数据库包括表，在该表中一列（字段）包含该表的行的所有者的标识符。只有该行的所有者被允许修改该行。当该行的一个实例被改变时，例如被创建、修改或删除时，为进行改变而生成的数据库命令存储在事务日志中。当应用认为所有更新都事务性地完成时，该改变通过网络被发送到所有对等节点。