[发明专利]分布式数据库系统、数据库访问方法

权利要求书

1.一种分布式数据库系统，其特征在于，由服务器端和客户端组成，服务器端包括元数据管理模块、存储模块和集群管理模块，元数据管理模块和存储模块均以集群方式工作运行，每个集群都拥有多个节点，且同一集群中的多个节点运行相同的服务，元数据管理模块和存储模块之间通过心跳互交，客户端通过网络请求首先连接至元数据管理模块，返回具体的存储模块信息后再向存储模块发起网络请求，存储模块完成对应的操作请求之后返回客户端操作结果；

元数据管理模块负责分区信息的管理，请求路由和集群负载均衡，元数据管理模块处于集群的中心位置；

存储模块负责Key-value数据库的读写请求，Storage Server以raft group方式管理，每个raft group中包括一个主副本节点和多个从副本节点，存储模块由多个storageserver group组成，每个group负责特定分区的读写请求；

存储模块的各个storage server group在心跳中上传group状态信息，方便元数据管理集群获取整个系统的运行状态，发现数据倾斜、热点数据之后，进行负载均衡；

集群管理模块借助Zookeeper实现，存储模块和元数据管理模块在启动时，在Zookeeper指定目录下创建znode，如果节点出现故障，不能与Zookeeper进行心跳联系，Zookeeper就会产生相应的报告信息，以此用于集群管理。

2.根据权利要求1所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述存储模块集群总体上分为多个group，每个group负责特定分区的数据，每个group由多个Storage Server组成，存储相同的数据，每个group的服务器数量通常为三个，一个领导者和两个追随者，每个Storage Server内部大致分为三层，分别是服务接入层、数据同步层和数据存储层。

3.根据权利要求2所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述服务接入层主要由RPC模块和命令处理模块组成，所述数据同步层主要由分布式一致性算法Raft组成，用于将接入层接收的请求同步到group副本集中，所述数据存储层主要由LevelDB存储引擎组成。

4.根据权利要求3所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述数据存储层借助LevelDB实现数据存取服务，客户端服务请求经过上层的接入层之后，数据存储层将数据同步层同步的序列化之后的日志解析为原始的客户端服务请求，然后调用LevelDB的存储接口，将数据存储在LevelDB中，服务调用的结果返回给接入层，再由接入层返回给客户端。

5.根据权利要求1所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述集群管理模块集群总体上为一个Raft集群，由三个MetaInfo Server组成，每个存储相同的元数据信息，每个MetaInfo Server内部大致分为三层，分别是接入层、数据同步层和服务层。

6.根据权利要求4所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述元数据模块的接入层主要包括RPC模块和命令处理模块，元数据服务的数据同步层主要由分布式一致性复制协议Raft组成，用于将元数据信息同步到元数据集群中，服务层完成请求路由和负载均衡。

7.根据权利要求1所述的分布式数据库系统，其特征在于，所述服务器还包括数据同步模块，所述数据同步模块功能为Leader选举和日志复制，首先在副本集中通过选举选出Leader，然后在Leader的带领下完成日志复制。