[发明专利]一种分布式高并发云存储数据库系统及其负荷均衡方法

说明书

本发明提供了一种分布式高并发云存储数据库系统及其负荷均衡方法。将云存储的客体包装为数据对象并实施数据库管理查询，提升了对被存储的数据内容分配管理的效率；通过建立具有主备节点设置的并行节点群，提升了对并行的任务调用的适应性，有利于提供同质化的云存储服务。对于数据对象在群中的可用节点之间的分配，不仅考虑了节点之间当前负荷的均衡，还考虑了尽量降低同一个节点上被分配的数据对象关联性，避免任务聚集在少量节点发生过载。

技术领域

本发明属于云技术领域，具体涉及一种分布式高并发云存储数据库系统及其负荷均衡方法。

背景技术

云存储技术具有可靠安全、海量空间的优势，可以提供多种安全措施、容灾机制和冗余备份，能够实现充分的硬件平台无关性和对各种数据格式的适应性；对于用户来说，其通过云存储可以分享的容量和存取处理能力都是可以弹性扩展的，而且能够得到各种灵活的业务支持和付费模式。

云存储服务具有极大量的云存储节点相互通信连接，从而作为后台支撑，这些云存储节点对于被存储的客体遵从同一化的存储、管理和处理方式，为用户提供后台无关化的云存储体验。用户利用云存储服务统一的UI界面和用户功能接口而实现交互，并不需要关心自身上传或下载的数据内容是实际存储在哪个云存储节点之上的，也完全不会感受到各个云存储节点在性能上的差异性。

但是，极大量的云存储节点在自身运算性能、网络传输环境和承载任务负荷方面显然不可能总是保持相同的。事实上，随着云存储规模的不断扩大，越来越多的云存储节点加入进来，这些节点不论是在空间分布角度来看，还是在网络拓扑角度来看，都呈现出分布式系统架构的特点。在分布式的系统架构之下，不同的云存储节点在上述方面的差异性会更为明显，对差异的可控性也会变差。

在分布式云存储的体系之下，运营管理过程中会尽量在各个节点之间实现存储量和承载任务的均衡化。但是，用户对于数据内容的需求是剧烈变化的，经常会出现某个或者某些云存储节点之上的数据内容被用户集中请求而形成局部高峰的情形。

在分布式云存储的节点体系构成之下，如果某个单一的云存储节点所承担的内容传输或运算处理的负荷过重，超出了其可用资源与能力，就会造成拥塞、停滞甚至瘫痪，这就严重影响用户体验和服务质量的同质化，使用户担心整个平台的性能不稳定。

云存储服务所面临的另一个问题在于来自大量用户的上传、下载、管理、查询、备份、加密解密等需求存在高并发性，同一时刻有大量的任务在执行，被存储的数据内容往往都被各种并行的任务所同时调用。这给云存储数据内容的管理带来不小的困难，存在因对被存储内容以及运算资源配置管理不佳而造成低效能的缺陷，也容易发生任务完成的等待周期被拉长、用户响应延迟增大的现象。

可见，在分布式的云存储体系中，如何在各个云存储节点之间实现对高并发性任务的均衡化负载，以及实现对被存储的数据客体的高效能管理、查询和调用，是保证用户体验和服务质量、提升平台稳定性的关键一环。

发明内容

为了满足现有技术存在的上述需求，本发明提供一种分布式高并发云存储数据库系统及其负荷均衡方法。

本发明针对被存储的数据客体，采用面向对象的云存储技术，将存储的文档、照片、多媒体、网页、短格式数据等数据内容的客体封装为一个数据对象，采用必要的描述参数来定义该对象各方面的属性，进而将描述参数与数据对象相关联的进行云端存储。在这一机制下，可以基于描述参数来实现对被存储客体的管理、查询、备份、安全机制以及应用。例如，在负责云存储的全部或者部分节点，可以针对该节点上存在的数据对象的描述参数设置独立的、具有标准格式化的数据库系统，并且利用该数据库系统对描述参数进行管理、更新、检索以及进一步的深化描述。在面向数据对象的描述基础上采用数据库的方式，提升了对云存储数据内容的管理效率，对于实现节点负载均衡以及应对高并发任务来说是十分有力的手段。