[发明专利]非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法

说明书

本发明公开了一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法，属一种非对称分布式数据库，系统包括主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心，其中：主数据中心中部署有主节点与副节点，第一备数据中心与第二备数据中心中分别部署有各自的副节点；主节点与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；通过设计主数据中心模式可最大化实现数据库的可用性与安全性，保证了主数据中心的可用性不受备数据中心的影响。并且具体实施时可在硬件资源上对主数据中心进行一定程度的倾斜，从而既可提升数据库的性能指标，又能减少整个分布式非对称数据库的部署成本，在满足用户需求的也可减少经济成本。

技术领域

本发明涉及一种非对称分布式数据库，更具体的说，本发明主要涉及一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法。

背景技术

分布式系统中存在两种节点关系模型：一种是对称，即所有节点都是平等的，不存在主节点，客户端可以与任意节点进行交互。另一种是非对称，基于选主模型，只有主节点拥有决策权。任意时刻有且仅有一个主节点，客户端只与主节点进行交互。针对分布式数据库的容灾，可以有多种方案，目前常见的容灾模式包括同城容灾、异地容灾、双活数据中心、两地三中心等，具体的比如单机房3副本、同城3机房3副本、两地3机房5副本、三地3机房5副本等等。这些常见的容灾方案常常是根据不同的适应场景所给出的设计方案，均有其方案特点，但这些方案的共性是在可用性和安全性之间寻求一个平衡，往往在保证了可用性的同时牺牲了安全性，在保证了安全性的同时又不能对可用性提供有效的保证，即最大可用性和最大安全性不能同时满足。以两地3机房5副本为例，节点分布为2:2:1,即同城两个中心均两个副本，异地中心一个副本。这种方案可以设计为两中心同时对外提供服务，主节点在同城低延迟机房，优点是数据写入速度优，资源利用率高，能够保证任一数据中心失效，服务可用且不丢数据。但由于有效副本跨机房分布，可能导致查询延迟高，同时当同城两中心同时异常时可能丢失部分数据。因而有必要针对这类分布式数据库的容灾方案作进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统及方法，以期望解决现有技术中分布式数据库中的有效副本跨机房分布，可能导致查询延迟高，当同城两个中心同时发生异常时可能丢失数据等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种非对称中心模式的分布式数据库容灾系统，所述的系统包括主数据中心、第一备数据中心与第二备数据中心，其中：所述主数据中心中部署有主节点与副节点，所述第一备数据中心与第二备数据中心中分别部署有各自的副节点；所述主节点用于与客户端进行数据交互，并将数据分别同步复制至主数据中心的副节点与第一备数据中心的副节点中；所述主节点还用于将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第二备数据中心中的副节点中；所述主数据中心中的副节点与第一备数据中心中的副节点，用于在完成数据同步复制后，分别向所述主节点反馈同步状态，当作出反馈的副节点数量达到法定数量时，主节点进行Raft提交当前数据；当主数据中心出现故障时，首先判断当前RPO是否等于0，如等于0，则直接在线将第一备数据中心切换为临时主数据中心，反之则先对第一备数据中心进行离线数据恢复，再将第一备数据中心切换为临时主数据中心，并由第一备数据中心的副节点之一选举成为主节点，对外提供服务。

作为优选，进一步的技术方案是：当主数据中心的故障修复后，从第一备数据中心切换回主数据中心，由主数据中心中的主节点对外提供服务。

更进一步的技术方案是：当第一备数据中心出现故障时，由主数据中心中的主节点将与客户端进行数据交互的数据，异步复制至第一备数据中心中的副节点中。

更进一步的技术方案是：所述RPO等于0需要满足的条件为在主数据中心出现故障时，第一备数据中心中每个副节点不存在异常的同步信息，且与主数据中心出现故障的时间间隔在一个选举周期内。