[发明专利]一种分布式系统的热备份方法及分布式系统

说明书

本发明涉及一种分布式系统的热备份方法及分布式系统，涉及分布式系统和以太网技术领域。该方法通过以太网和DDS中间件技术，使得分布式系统中所有设备节点能够动态地发现彼此，根据主题、数据类型以及服务质量策略进行匹配，只有匹配成功后才会建立通信连接。一旦检测到系统中某个主设备节点不可用时，用从设备节点替换当前故障的主设备节点，重新匹配和建立通信连接，从而实现主设备节点的热备份。本发明提出的方法不需要采用仲裁机构，易于实现，具有成本低，可靠性高，具有多机间相互热备份等优点，降低了分布式系统的冗余度，最大限度的保证了分布式系统网络的实时性、可用性和可靠性。

技术领域

本发明涉及分布式系统和以太网技术领域，具体涉及一种分布式系统的热备份方法及分布式系统。

背景技术

热备份是容错系统中的一个重要机制，利用故障点转移的方式保障分布式系统业务的不间断运行。

目前最常见的热备份技术是双机热备系统，通常采用如下两种方案：

采用第三方仲裁机构实现故障检测和双机切换；

不用第三方仲裁机构，通过主备机身份识别，建立主备机之间的心跳通信，在主备机同步工作的前提下，实现主备机故障检测和切换。

上述两种方法均能实现双机热备功能，但是也都存在不足之处。

第一种双机容错技术的缺点是若第三方仲裁机构出现故障，则无法实现双机故障检测；第二种双机容错技术虽然没有利用第三方仲裁机构，但是其只能勉强应付软件接口和设备个数较少的系统，一旦系统较为庞大，或是软件接口较多时，系统实现的复杂性会增加，而可靠性会降低，不适用于分布式系统的热备份。

为了解决上述热备份技术存在的不足，提高系统的可靠性，需要提出一种适用于分布式系统的热备份方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现一种适用于分布式系统的热备份方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式系统的热备份方法，该方法适用于分布式系统中多个设备之间存在主从设备之分的情况，利用DDS数据分发服务实现对分布式系统中多个设备的热备份。

优选地，该方法包括以下步骤：分布式系统中的每个主设备节点和每个从设备节点都是域参与者，系统上电后，每个域参与者通过内置数据写入者发送发布数据包和订阅数据包，通过内置数据读取者接收远程域参与者发送的发布数据包和订阅数据包，当发现一个远程的数据写入者或数据读取者时，DDS中间件决策本设备节点上是否有匹配的数据读取者或数据写入者，只有当数据写入者或数据读取者有相同的主题、数据类型以及兼容的服务质量策略时，本设备节点与远程设备节点才能进行匹配，分布式系统中的主设备节点和从设备节点通过上述方式匹配成功后才能进行相互通信；

在分布式系统中使用DDS的LIVELINESS服务质量策略，从设备节点通过该服务质量策略判决主设备节点是否仍处于存活状态，当分布式系统中有主设备节点在工作时出现故障导致其自身不再处于存活状态时，意味着该主设备节点的数据写入者未能在规定的时间内向其它设备节点发送自己的心跳信号，此时从设备节点将自身的IP 地址设置为主设备节点的IP地址，接管主设备节点的功能，成为新的主设备节点，完成了设备的热备份工作。