CN101060391A - 主备服务器切换方法及系统及主用服务器、备用服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信领域，尤其涉及主备服务器切换方法及系统及主用服务器、备用服务器，利用本发明，在两个服务器之间实现数据同步，当主用服务器发生故障时，通过服务器之间的协商，决定备用服务器是否接管主用服务器对外的服务，进而实现主备切换，进入一主一备的稳定状态。利用本发明所提供的技术方案，能够避免使用磁盘阵列，降低主备服务器的切换成本，同时避免因磁盘阵列的损坏，而使得整个系统瘫痪的情况，增强了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及主备服务器切换方法及系统及主用服务器、备用服务器。
背景技术
随着人们越来越依赖于信息技术，电信设备在运行中，由于硬件损坏而导致业务中断所带来的损失也越来越大，因此电信设备的可靠性已经成为运营商关注的重点。对于网络设备中的服务器系统，进行主备冗余设计也成为趋势。
目前，一般采用集群软件和磁盘阵列的方式来实现服务器系统的冗余。服务器系统将应用程序和关键数据存放在磁盘阵列上，两个服务器均可以访问到磁盘阵列中的应用程序和关键数据，其中一个服务器运行该应用程序并通过浮动IP对外提供服务。当该服务器出现故障的时候，另一个正常运行的服务器侦测到对方故障时，便通过访问磁盘阵列而运行应用程序进行后续服务。
发明人在实现本发明的过程中，发现上述技术方案中，服务器通过磁盘阵列对服务器数据进行共享，实现服务器与数据的分离，当一服务器发生故障时，由另一个服务器通过访问磁盘阵列中的应用程序及数据，以接管故障服务器而对外提供服务。但上述方案严重依赖于磁盘阵列的共享功能，而且对磁盘阵列的可靠性要求很高，一旦磁盘阵列作为一个硬件实体损坏，将导致系统的瘫痪，使得系统的可靠性降低；并且，由于磁盘阵列的使用，导致服务器实现主备切换功能的成本过高。
另外，因为磁盘阵列只能连接到一个服务器，系统需要在双机之间使用第三方硬件来仲裁主备状态，通过判断哪个服务器连接在磁盘阵列上，该服务器便认定为主用服务器，以此来避免出现两个主用或两个备用的情况，但是，如果仲裁设备产生故障，将可能导致系统瘫痪。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种主备服务器切换方法及系统及主用服务器、备用服务器，避免使用磁盘阵列，从而降低主备服务器的切换成本，并增加系统的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种主备服务器切换方法，包括：
主用服务器将数据同步到备用服务器；
所述主用服务器向所述备用服务器请求主备切换，当所述备用服务器没有故障时，同意所述主服务器的所述切换请求；
所述主用服务器在所述备用服务器同意切换后，释放对外服务网际协议地址，所述备用服务器绑定所述的对外服务网际协议地址，并启动服务程序。
本发明实施例提供一种主备服务器切换系统，包括：
主用服务器，用于将主用服务器上需要同步的数据以事务为单位发送至备用服务器，并在该主用服务器发生故障时，请求主备服务器切换，在所述的备用服务器同意切换时，释放该主用服务器对外服务IP地址；
备用服务器，用于将接收的所述主用服务器需要同步的数据写入本备用服务器，并在满足主备服务器切换条件时，绑定对外服务IP地址，并启动对外服务程序。
本发明实施例还提供一种主用服务器，包括：
数据同步单元，用于将主用服务器的需要同步的数据以事物为单位发送至备用服务器；
切换单元，用于当所述主用服务器发生故障时，通过与所述备用服务器协商，完成主备服务器切换中所述主用服务器端的切换。
本发明实施例还提供一种备用服务器，包括：
数据同步单元，用于将接收的主用服务器需要同步的数据写入所述备用服务器；
切换单元，用于在所述备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的所述备用服务器端的切换。
本发明实施例还提供一种主备服务器切换方法，包括：
主用服务器将其系统内的数据同步到备用服务器上；
当满足预置的切换条件时，所述备用服务器自动绑定对外服务的IP地址，并启动对外服务程序。
以上技术方案可以看出，由于本发明实施例所提供的技术方案中，在两个服务器之间实现数据同步，当主用服务器发生故障时，通过服务器之间的协商，决定备用服务器是否接管主用服务器对外的服务，进而实现主备切换，进入一主一备的稳定状态，与现有技术中，采用磁盘阵列以实现主备服务器的资源共享相比，本发明实施例所提供的技术方案，能够避免使用磁盘阵列，降低主备服务器的切换成本，同时避免因磁盘阵列的损坏，而使得整个系统瘫痪的情况，增强了系统的可靠性。
进一步，本发明实施例所提供的技术方案，主备服务器的切换通过服务器之间的自主协商，决定备用服务器是否接管主用服务器对外继续服务，进而实现一主一备的稳定状态，避免依靠第三方对主备服务器进行仲裁，从而避免因仲裁设备瘫痪而使整个系统不可用。
附图说明
图1为本发明实施例一所述的主备服务器切换方法流程图；
图2为本发明实施例二所述的主备服务器切换系统的结构图；
图3为本发明实施例三所述的主用服务器的结构图；
图4为本发明实施例四所述的备用服务器的结构图；
图5为本发明实施例五所述的主备服务器切换方法流程图；
图6为本发明实施例六所述的主备服务器切换系统的结构图；
图7为本发明实施例七所述的主用服务器的结构图；
图8为本发明实施例八所述的备用服务器的结构图；
图9为本发明实施例九所述的主备服务器切换方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例所提供的技术方案及优点更清楚，以下结合附图对本发明的实施例作详细的阐述。
实施例一：
参见图1，本发明实施例一提供了一种主备服务器的切换方法，该方法包括以下步骤：
步骤101：主用服务器将其系统内的数据同步到备用服务器上；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到服务器后进行的各种操作所引起主用服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到备用服务器上；其中，可以采用备用服务器在预置的周期对主用服务器所改变的数据进行同步；也可以通过主用服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主备两个服务器建立一个基于传输控制协议/互联网络协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)的数据同步通道，客户端连接主用服务器后进行的各种操作将引起主用服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知备用服务器，备用服务器接收到主用服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与主用服务器的数据同步；
其中，可设置主备服务器在固定周期，例如一个小时，将整个文件系统中的所有文件进行一次全校验，如果发现存在不一致的文件，则备用服务器将该不同的文件拷贝过来；
其中，为避免同步脏数据，数据库数据的修改将以事务为单位进行同步。
所述的脏数据指：当一个事务正在访问数据，并对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据，那么所述的另一个事务读到的这个数据就是脏数据，依据脏数据所作的操作可能是不正确的，例如：在几个并发进程中，当有若干个进程都用到了数据A，比如当进程1刚刚读了A数据后，进程2就对A数据进行了某种计算操作，将数据A的值改变了并保存了，此后进程1本想再次读取原A数据，结果读取的却是已经改变的A数据，这样导致进程1的数据发生了错误；
因而，本发明实施例中，数据库的修改以事务为单位进行同步，保证同一个事务中所有的操作进程全部同步成功后全部同步失败；其中，事务被同步到备用服务器之后，先记录事务起始点日志，事务执行过程中记录操作日志，事务成功之后记录成功日志，并可以提交事务，完成数据修改，如果其中的某一个操作发生错误，则整个事务回滚到操作前状态，以此，保证所同步事务的完整性。
其中，如果主备服务器发生切换，数据同步的方向也立即改变；
其中，整个数据同步属于逻辑层面的同步，不保证主备服务器数据在物理存储介质上的一致性，仅保证需要同步的数据在逻辑层面上的一致性，也就是在应用程序上的一致性；
步骤102：当主用服务器发生故障时，主用服务器向备用服务器发送切换请求；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响主用服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与备用服务器发生连接；
步骤103～106：备用服务器接收所述主备切换请求，该备用服务器没有故障时，将同意主备切换的响应反馈至主用服务器，如果备用服务器有故障，则拒绝响应主用服务器的切换请求，并结束程序；
步骤107～108：主用服务器接收到所述备用服务器的同意切换的反馈后，释放该主用服务器所占用的对外服务IP地址，并将对外服务IP地址释放成功的消息反馈至备用服务器；
其中，主用服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接主用服务器的对外服务IP来获取服务，备用服务器上没有绑定该浮动IP地址；
步骤109：备用服务器接收到所述主用服务器释放对外服务IP地址成功的消息后，自动绑定该对外服务IP地址，并启动服务程序；
本发明实施例中，原主用服务器释放了对外服务IP地址，原备用服务器自动绑定了该对外服务IP，则所有的客户端能够自动连接到原备用服务器上，整个系统对外的服务不中断，原主备服务器成功切换；
上述方法中，不需要第三方硬件的仲裁及磁盘阵列，通过主服务器和备用服务器之间的信息传递协商主备的切换，其中，主备服务器的数据同步是实现主备切换的必要条件，只实现自动决策而不实现数据同步是没有实用价值的；在上述方法中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，可以在上述方法中，进一步包括：当主用服务器发生故障而请求切换时，备用服务器判断主备服务器数据是否同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟反馈主用服务器的切换请求直至数据完全同步；如果同步，则进入下一步骤。
实施二：
参见图2，本发明实施例还提供了一种主备切换系统；
所述主备切换系统，包括：主用服务器，备用服务器；
其中，主用服务器201，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器，并在主用服务器发生故障时，向备用服务器发起主备切换请求，在所述的备用单服务器同意切换时，释放主用服务器对外服务IP地址；
所述主用服务器，包括：数据同步单元一，切换单元一；
数据同步单元一2011，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到主用服务器后进行的各种操作所引起服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到与其连接的备用服务器上；其中，可以采用所述的备用服务器在预置的周期对该服务器所改变的数据进行同步；也可以通过该服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主用服务器与其连接的备用服务器建立一个基于TCP/IP的数据同步通道，客户端连接主用服务器后进行的各种操作将引起服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知与之连接的备用服务器，备用服务器接收到服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与所述主用服务器的数据同步；
其中，可设置主备服务器在固定周期，例如一个小时，将整个文件系统中的所有文件进行一次全校验，如果发现存在不一致的文件，则备用服务器将该不同的文件拷贝过来；
其中，为避免同步脏数据，数据库数据的修改将以事务为单位进行同步。
所述的脏数据指：当一个事务正在访问数据，并对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据，那么所述的另一个事务读到的这个数据就是脏数据，依据脏数据所作的操作可能是不正确的；
因而，本发明实施例中，数据库的修改以事务为单位进行同步，保证同一个事务中所有的操作进程全部同步成功后全部同步失败；其中，事务被同步到备用服务器之后，先记录事务起始点日志，事务执行过程中记录操作日志，事务成功之后记录成功日志，并可以提交事务，完成数据修改，如果其中的某一个操作发生错误，则整个事务回滚到操作前状态，以此，保证所同步事务的完整性；
其中，整个数据同步属于逻辑层面的同步，不保证主备服务器数据在物理存储介质上的一致性，仅保证需要同步的数据在逻辑层面上的一致性，也就是在应用程序上的一致性；
所述切换单元一2012，用于当主用服务器发生故障时，通过与备用服务器协商，完成主用服务器切换中的主用服务器端的切换；
其中，所述切换单元一包括：
请求切换单元20121，用于当主用服务器发生故障时，向备用服务器发送主备服务器切换请求；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响本服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与其他备用服务器发生连接；
处理单元一20122，用于当备用服务器同意进行主备服务器切换时，释放主用服务器对外服务IP地址，并将释放成功信息发送至所述的备用服务器；
其中，服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接服务器的对外服务IP来获取服务，与该服务器连接的其他备用服务器上没有绑定该浮动IP地址；
所述备用服务器202，用于将主用服务器需要同步的数据写入所述备用服务器，接收所述的主用服务器的主备切换请求，在备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
所述备用服务器包括：
数据同步单元二2021，用于将接收的所述主用服务器需要同步的数据写入所述备用服务器；
所述切换单元二2022，用于在备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
其中，所述切换单元二包括：
切换请求接收单元20221，用于接收来自主用服务器的切换请求；
反馈单元20222，用于当接收到主用服务器的切换请求时，在本服务器没有故障时，将同意切换的响应反馈至主用服务器；
其中，如果所述的备用服务器有故障，则拒绝响应主用服务器的切换请求；
处理单元二20223，用于在主用服务器释放IP地址成功时，绑定所述释放的IP地址，并启动对外服务程序；
在上述系统中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，上述备用服务器可以进一步包括：
数据同步判断单元，用于当接收到主用服务器的切换请求时，判断本备用服器的数据是否与所述的主用服务器同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟反馈主用服务器的切换请求直至数据完全同步。
实施例三：
参见图3，本发明实施例还提供了一种主用服务器，该主用服务器包括：
数据同步单元301，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到主用服务器后进行的各种操作所引起服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到与其连接的备用服务器上；其中，可以采用所述的备用服务器在预置的周期对该服务器所改变的数据进行同步；也可以通过该服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主用服务器与其连接的备用服务器建立一个基于TCP/IP的数据同步通道，客户端连接主用服务器后进行的各种操作将引起服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知与之连接的备用服务器，备用服务器接收到服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与所述主用服务器的数据同步；
切换单元302，用于当主用服务器发生故障时，通过与备用服务器协商，完成主用服务器切换中的主用服务器端的切换；
其中，所述切换单元包括：
请求切换单元3021，用于当主用服务器发生故障时，向与主用服务器数据同步的备用服务器发送主备服务器切换请求；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响主用服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与其他备用服务器发生连接；
处理单元3022，用于接收来自备用服务器关于是否同意切换的反馈信息，当备用服务器同意进行主备服务器切换时，释放主用服务器对外服务IP地址，并将释放成功信息发送至所述的备用服务器；
其中，服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接服务器的对外服务IP来获取服务，与该服务器连接的其他备用服务器上没有绑定该浮动IP地址。
实施例四：
参见图4，本发明实施例还提供了一种备用服务器，该备用服务器包括：
数据同步单元401，用于将所接收的所述主用服务器的需要同步的数据写入所述备用服务器；
切换单元402，用于当满足切换条件时，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
其中，所述切换单元包括：
切换请求接收单元4021，用于接收来自主用服务器的切换请求；
反馈单元4022，用于接收到主用服务器的切换请求，在本服务器没有故障时，将同意切换的响应反馈至主用服务器；
处理单元4023，用于在主用服务器释放IP地址成功时，绑定所述释放的IP地址，并启动对外服务程序；
在上述系统中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，上述备用服务器可以进一步包括：
数据同步判断单元，用于当接收到主用服务器的切换请求时，判断本备用服器的数据是否与所述的主用服务器同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟反馈主用服务器的切换请求直至数据完全同步。
实施例五：
本发明实施例还提供了一种主备服务器的切换方法，与实施例一中所提供的方法不同的是，本方法通过在服务器上设置状态机，用于记录本机状态，主备服务器通过本机状态及对端服务器的状态来驱动本机的主备状态决策，该方法与实施例一所提供的方法相比，其优点在于：可以预置状态迁移表考虑所有可能发生的异常情况；
参见图5，该方法步骤包括：
步骤501：主用服务器将其系统内的数据同步到备用服务器上；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到服务器后进行的各种操作所引起主用服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到备用服务器上；其中，可以采用备用服务器在预置的周期对主服务器所改变的数据进行同步；也可以通过主用服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主备两个服务器建立一个基于传输控制协议/互联网络协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)的数据同步通道，客户端连接主用服务器后进行的各种操作将引起主用服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知备用服务器，备用服务器接收到接收到主用服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与主用服务器的数据同步；
其中，可设置主备服务器在固定周期，例如一个小时，将整个文件系统中的所有文件进行一次全校验，如果发现存在不一致的文件，则备用服务器将该不同的文件拷贝过来；
其中，为避免同步脏数据，数据库数据的修改将以事务为单位进行同步。
所述的脏数据指：当一个事务正在访问数据，并对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据，那么所述的另一个事务读到的这个数据就是脏数据，依据脏数据所作的操作可能是不正确的，例如：在几个并发进程中，当有若干个进程都用到了数据A，比如当进程1刚刚读了A数据后，进程2就对A数据进行了某种计算操作，将数据A的值改变了并保存了，此后进程1本想再次读取原A数据，结果读取的却是已经改变的A数据，这样导致进程1的数据发生了错误；
因而，本发明实施例中，数据库的修改以事务为单位进行同步，保证同一个事务中所有的操作进程全部同步成功后全部同步失败；其中，事务被同步到备用服务器之后，先记录事务起始点日志，事务执行过程中记录操作日志，事务成功之后记录成功日志，并可以提交事务，完成数据修改，如果其中的某一个操作发生错误，则整个事务回滚到操作前状态，以此，保证所同步事务的完整性。
其中，如果主备服务器发生切换，数据同步的方向也立即改变；
其中，整个数据同步属于逻辑层面的同步，不保证主备服务器数据在物理存储介质上的一致性，仅保证需要同步的数据在逻辑层面上的一致性，也就是在应用程序上的一致性；
步骤502：当主用服务器发生故障时，主用服务器将本服务器的状态跃迁为请求切换状态，并将该状态信息发送至备用服务器；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响主用服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与备用服务器发生连接；
其中，服务器之间保持着间歇的通信信号，也叫做心跳信号，服务器的状态信息通过携带于心跳信息中，传送至对端服务器；
步骤503～506：备用服务器接收所述主用服务器的所述请求切换的状态信息，在该备用服务器没有故障时，该备用服务器的状态切换为同意切换状态，并将该状态信息发送至所述主用服务器；如果备用服务器有故障，则拒绝响应主用服务器的切换请求，并结束程序；
步骤507～508：主用服务器接收到所述备用服务器的所述同意切换的状态信息后，将本机状态跃迁为正在去切换状态，释放对外服务IP地址，并将主用服务器的状态信息传送至备用服务器；
其中，主用服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接主用服务器的对外服务IP来获取服务，备用服务器上没有绑定该浮动IP地址；
步骤509：备用服务器接收到所述主用服务器的所述正在去切换的状态信息，将本备用服务器的状态跃迁为正在切换的状态，自动绑定对外服务IP地址，并启动服务程序；
本发明实施例中，原主用服务器释放了对外服务IP地址，原备用服务器自动绑定了该对外服务IP，则所有的客户端能够自动连接到原备用服务器上，整个系统对外的服务不中断，原主备服务器成功切换；
上述方法中，通过服务器维护一个本机的状态机，利用本机的状态和对端状态共同驱动本机的下一个状态，这样，两个服务器可以自动协商主备状态；
实现上述方法目的，还可以通过在每个服务器上维护两个状态机，分别记录本机状态和对端服务器的状态，方法实质上和本实施例所采用的方法相同，但本地机维护对端机的状态机，使得可以在状态迁移表中统一处理对方停机的情况，以简化软件实现实的处理逻辑。
本实施例所提供的方法中，不需要第三方硬件的仲裁及磁盘阵列，通过主服务器和备用服务器之间的主备状态的跃迁来协商主备的切换，其中，主备服务器的数据同步是实现主备切换的必要条件，只实现自动决策而不实现数据同步是没有实用价值的；在上述方法中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，可以在上述方法中，进一步包括：当主用服务器发生故障而请求切换时，备用服务器判断主备服务器数据是否同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟状态的跃迁至数据完全同步；如果同步，则进入下一步骤。
实施例六：
参见图6，本发明实施例还提供了一种主备切换系统，所述系统，包括：主用服务器，备用服务器；
其中，主用服务器601，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器，并在主用服务器发生故障时，通过与备用服务器协商，完成主用服务器切换中的主用服务器端的切换；
所述主用服务器，包括：数据同步单元一，切换单元一；
其中，数据同步单元一6011，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到主用服务器后进行的各种操作所引起服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到与其连接的备用服务器上；其中，可以采用所述的备用服务器在预置的周期对该服务器所改变的数据进行同步；也可以通过所述的主用服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主用服务器与其连接的备用服务器建立一个基于TCP/IP的数据同步通道，客户端连接本服务器后进行的各种操作将引起服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知与之连接的备用服务器，备用服务器接收到服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与所述本服务器的数据同步；
其中，可设置主备服务器在固定周期，例如一个小时，将整个文件系统中的所有文件进行一次全校验，如果发现存在不一致的文件，则备用服务器将该不同的文件拷贝过来；
其中，为避免同步脏数据，数据库数据的修改将以事务为单位进行同步。
所述的脏数据指：当一个事务正在访问数据，并对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据，那么所述的另一个事务读到的这个数据就是脏数据，依据脏数据所作的操作可能是不正确的；
因而，本发明实施例中，数据库的修改以事务为单位进行同步，保证同一个事务中所有的操作进程全部同步成功后全部同步失败；其中，事务被同步到备用服务器之后，先记录事务起始点日志，事务执行过程中记录操作日志，事务成功之后记录成功日志，并可以提交事务，完成数据修改，如果其中的某一个操作发生错误，则整个事务回滚到操作前状态，以此，保证所同步事务的完整性；
其中，整个数据同步属于逻辑层面的同步，不保证主备服务器数据在物理存储介质上的一致性，仅保证需要同步的数据在逻辑层面上的一致性，也就是在应用程序上的一致性；
切换单元一6012，用于当主用服务器发生故障时，通过与备用服务器协商，完成主用服务器切换中的主用服务器端的切换；
其中，所述切换单元一包括：
状态维护单元一60121，用于当主用服务器发生故障时，将主用服务器状态跃迁为请求切换状态，当备用服务器同意主备切换时，将本服务器状态跃迁为正在去切换状态，并将本服务器每次的跃迁状态信息发送至所述的备用服务器；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响本服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与备用服务器发生连接；
处理单元一60122，用于当备用服务器同意主备切换时，释放对外服务IP地址；
其中，服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接服务器的对外服务IP来获取服务，与该服务器连接的备用服务器上没有绑定该浮动IP地址；
所述备用服务器602，用于将所接收的主用服务器需要同步的数据写入备用服务器，接收主备请求切换的状态信息，并在所述备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
该备用服务器包括：
数据同步单元二6021，用于将所接收的所述主用服务器需要同步的数据写入备用服务器；
切换单元二6022，用于当所述备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
其中，所述切换单元二包括：
状态维护单元二60221，用于接收主用服务器发送的状态信息，当所述备用服务器没有故障时，将本服务器的状态跃迁为同意切换状态，当主用服务器正在去切换时，将本服务器的状态跃迁为正在切换状态，并将每次的状态跃迁信息发送至所述主用服务器；
处理单元二60222，用于在备用服务器状态跃迁至同意切换时，绑定主用服务器对外服务IP地址，启动对外服务程序；
在上述服务器中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，上述备用服务器可以进一步包括：
数据同步判断单元，用于当接收到其他主用服务器的请求切换的状态信息时，判断本服器的数据是否与所述的其他主用服务器同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟状态的跃迁至数据完全同步。
实施例7：
参见图7，本发明实施例还提供了一种主用服务器，该主用服务器包括：
数据同步单元701，用于将主用服务器上需要同步的数据发送至备用服务器；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到主用服务器后进行的各种操作所引起服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到与其连接的备用服务器上；其中，可以采用所述的备用服务器在预置的周期对该服务器所改变的数据进行同步；也可以通过所述的主用服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主用服务器与其连接的备用服务器建立一个基于TCP/IP的数据同步通道，客户端连接本服务器后进行的各种操作将引起服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知与之连接的备用服务器，备用服务器接收到服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与所述本服务器的数据同步；
切换单元702，用于当主用服务器发生故障时，通过与备用服务器协商，完成主用服务器切换中的主用服务器端的切换；
其中，所述切换单元包括：
状态维护单元7021，用于当主用服务器发生故障时，将主用服务器状态跃迁为请求切换状态，当备用服务器同意主备切换时，将本服务器状态跃迁为正在去切换状态，并将本服务器每次的跃迁状态信息发送至所述的备用服务器；
其中，所述故障为一般故障，该故障不会影响本服务器的正常通信业务，因此，当主用服务器发生一般故障时，仍可以与备用服务器发生连接；
处理单元7022，用于当备用服务器同意主备切换时，释放对外服务IP地址；
其中，服务器通过一个浮动IP对外提供服务，客户端通过连接服务器的对外服务IP来获取服务，与该服务器连接的备用服务器上没有绑定该浮动IP地址。
实施例8：
参见图8，为实现实施例五所提供的实现主备服务器切换的方法，本发明实施例还提供了一种备用服务器，该备用服务器包括：
数据同步单元801，用于将接收的所述主用服务器需要同步的数据写入备用服务器；
切换单元802，用于当满足切换条件时，通过与主用服务器协商，完成主备服务器切换中的备用服务器端的切换；
其中，所述切换单元包括：
状态维护单元8021，用于接收主用服务器发送的状态信息，当所述备用服务器没有故障时，将本服务器的状态跃迁为同意切换状态，当主用服务器正在去切换时，将本服务器的状态跃迁为正在切换状态，并将每次的状态跃迁信息发送至所述主用服务器；
处理单元8022，用于在备用服务器状态跃迁至同意切换时，绑定主用服务器对外服务IP地址，启动对外服务程序；
在上述服务器中，为保证主备服务器的数据同步，避免出现在主用服务器出现故障而请求切换时，需要同步的数据在传递过程中，造成主备服务器数据暂时不同步的情况，因此，上述备用服务器可以进一步包括：
数据同步判断单元，用于当接收到其他主用服务器的请求切换的状态信息时，判断本服器的数据是否与所述的其他主用服务器同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟状态的跃迁至数据完全同步。
实施例九：
通常情况下，主用服务器虽然发生了故障，但不影响正常的通信业务，因此仍然可以和备用服务器连接，进而协商完成主备切换，但，当主用服务器由于致命的故障而立即停机的情况下，或者主用服务器因人为的原因而与客户端失去连接的情况下，备用服务器不能利用上述协商的方法完成主备切换，因此，本发明实施例，还提供了一种备用服务器接管主用服务器进而对外服务的主备服务器切换方法；
参见图9，该方法包括：
步骤901：主用服务器将其系统内的数据同步到备用服务器上；
其中，所述数据同步的方式分两种情况，一种是批量同步，一种是增量同步；所述批量同步是指备用服务器将主用服务器系统内的所有数据进行同步的方式；所述增量同步是指当主用服务器正常工作时，主用服务器由于自身数据改变，而将发生改变的数据同步到备用服务器上；
本发明实施例采用的是增量同步的方式，在客户端连接到服务器后进行的各种操作所引起主用服务器硬盘上的数据发生改变，主用服务器将所述的改变的数据同步到备用服务器上；其中，可以采用备用服务器在预置的周期对主服务器所改变的数据进行同步；也可以通过主用服务器将所改变的数据主动通知备用服务器的方式实现主备的数据同步；本发明实施例所采用的同步方式，包括：所述的主备两个服务器建立一个基于传输控制协议/互联网络协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)的数据同步通道，客户端连接主用服务器后进行的各种操作将引起主用服务器硬盘上数据发生变化，主用服务器将这些改变后的数据主动通知备用服务器，备用服务器接收到主用服务器的变化的数据后，将所改变的数据同步写入自己的硬盘，实现备用服务器的数据与主用服务器的数据同步；
其中，可设置主备服务器在固定周期，例如一个小时，将整个文件系统中的所有文件进行一次全校验，如果发现存在不一致的文件，则备用服务器将该不同的文件拷贝过来；
其中，为避免同步脏数据，数据库数据的修改将以事务为单位进行同步。
所述的脏数据指：当一个事务正在访问数据，并对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据，那么所述的另一个事务读到的这个数据就是脏数据，依据脏数据所作的操作可能是不正确的，例如：在几个并发进程中，当有若干个进程都用到了数据A，比如当进程1刚刚读了A数据后，进程2就对A数据进行了某种计算操作，将数据A的值改变了并保存了，此后进程1本想再次读取原A数据，结果读取的却是已经改变的A数据，这样导致进程1的数据发生了错误；
因而，本发明实施例中，数据库的修改以事务为单位进行同步，保证同一个事务中所有的操作进程全部同步成功后全部同步失败；其中，事务被同步到备用服务器之后，先记录事务起始点日志，事务执行过程中记录操作日志，事务成功之后记录成功日志，并可以提交事务，完成数据修改，如果其中的某一个操作发生错误，则整个事务回滚到操作前状态，以此，保证所同步事务的完整性。
其中，如果主备服务器发生切换，数据同步的方向也立即改变；
其中，整个数据同步属于逻辑层面的同步，不保证主备服务器数据在物理存储介质上的一致性，仅保证需要同步的数据在逻辑层面上的一致性，也就是在应用程序上的一致性；
步骤902：当满足预置的切换条件时，备用服务器自动绑定对外服务的IP地址，并启动对外服务程序；
其中，所述的预置的切换条件，可以是当备用服务器没有收到主用服务器的心跳信号个数到达预置的数目，或者，备用服务器在预置的时间内没有收到主用服务器的心跳信号；
主用服务器发生需要被备用服务器强行接管的情况，通常是主机发生了需要停机的故障，此时备用服务器自动绑定对外服务的程序，整个系统对外的服务不间断；但，因判定服务器是否为主用服务器是通过该服务器是否绑定对外服务的IP地址并对外提供服务，如果在备用服务器自动绑定了对外服务的IP地址，而主用服务器在故障恢复后，并没有释放对外服务IP地址的情况，将可能出现双主服务器冲突的情况，因此，为使系统能够自动协商而消除冲突，当出现双主服务器冲突的情况时，上述方法还可进一步包括：
比较服务器在系统发生对外连接中断后作为主用的时间长短，作为主用的时间较短的服务器释放对外服务IP地址；
如果两个服务器在系统发生对外连接中断后作为主用的时间一样长时，进一步比较服务器两个服务器在系统发生对外连接中断后作为主用服务器的时间早晚，作为主用的时间较晚的服务器将释放对外服务IP地址；
其中，所述作为主用的时间长短被携带于双方的心跳信号中，对于所述作为主用的时间早晚可以通过比较心跳信号中携带的随机种子，因为只要用户或第三方没有设置随即种子，那么在默认情况下，随机种子来自系统时钟。
以上技术方案可以看出，由于本发明实施例所提供的技术方案中，在两个服务器之间实现数据同步，当主用服务器发生故障时，通过服务器之间的协商，决定备用服务器是否接管主用服务器对外的服务，进而实现主备切换，进入一主一备的稳定状态，与现有技术中，采用磁盘阵列以实现主备服务器的资源共享相比，本发明实施例所提供的技术方案，能够避免使用磁盘阵列，降低主备服务器的切换成本，同时避免因磁盘阵列的损坏，而使得整个系统瘫痪的情况，增强了系统的可靠性。
进一步，本发明实施例所提供的技术方案，主备服务器的切换通过服务器之间的自主协商，决定备用服务器是否接管主用服务器对外继续服务，进而实现一主一备的稳定状态，避免依靠第三方对主备服务器进行仲裁，从而避免因仲裁设备瘫痪而使整个系统不可用。
以上对本发明实施例所提供的主备服务器切换方法及系统及主用服务器、备用服务器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1、一种主备服务器切换方法，其特征在于，包括：
主用服务器将数据同步到备用服务器；
所述主用服务器向所述备用服务器请求主备切换，当所述备用服务器没有故障时，同意所述主服务器的所述切换请求；
所述主用服务器在所述备用服务器同意切换后，释放对外服务网际协议地址，所述备用服务器绑定所述的对外服务网际协议地址，并启动服务程序。
2、根据权利要求1所述的主备服务器切换方法，其特征在于：
所述主用服务器向所述备用服务器请求主备切换，具体包括：
所述主用服务器控制本服务器的状态跃迁为请求切换状态，并将该状态信息发送至所述备用服务器；
当所述备用服务器没有故障时，同意所述主服务器的所述切换请求，具体包括：
当所述备用服务器没有故障时，该备用服务器的状态切换为同意切换状态，并将该状态信息发送至所述主用服务器。
3、根据权利要求1或2所述的主备服务器切换方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述主用服务器向所述备用服务器请求主备切换时，该备用服务器判断该主备服务器数据是否同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟状态的跃迁至数据完全同步。
4、根据权利要求1或2所述的主备服务器切换方法，其特征在于：
所述主用服务器将数据同步到备用服务器，包括：
所述主用服务器将需要同步的数据以事务为单位发送至所述备用服务器，所述备用服务器将接收的所述需要同步的数据写入该备用服务器。
5、一种主备服务器切换系统，其特征在于，包括：
主用服务器，用于将主用服务器上需要同步的数据以事务为单位发送至备用服务器，并在该主用服务器发生故障时，请求主备服务器切换，在所述的备用服务器同意切换时，释放该主用服务器对外服务IP地址；
备用服务器，用于将接收的所述主用服务器需要同步的数据写入本备用服务器，并在满足主备服务器切换条件时，绑定对外服务IP地址，并启动对外服务程序。
6、根据权利要求5所述的主备服务器切换系统，其特征在于：
所述主用服务器包括：
数据同步单元一，用于将主用服务器上需要同步的数据以事务为单位发送至备用服务器；
切换单元一，用于当所述主用服务器发生故障时，通过与所述备用服务器协商，完成主备服务器切换中所述主用服务器端的切换；
所述备用服务器包括：
数据同步单元二，用于将接收的所述主用服务器需要同步的数据写入所述备用服务器；
切换单元二，用于当所述备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的所述备用服务器端的切换。
7、根据权利要求6所述的主备切换系统，其特征在于：
所述切换单元一包括：
状态维护单元一，用于当所述主用服务器发生故障时，控制所述主用服务器状态跃迁为请求切换状态，当所述备用服务器同意主备切换时，控制所述主用服务器状态跃迁为正在去切换状态，并将所述主用服务器每次的跃迁状态信息发送至所述的备用服务器；
处理单元一，用于当所述备用服务器同意主备切换时，释放对外服务IP地址；
所述切换单元二包括：
状态维护单元二，用于接收所述主用服务器发送的状态信息，当所述备用服务器没有故障时，控制本备用服务器的状态跃迁为同意切换状态，当所述主用服务器正在去切换时，控制本备用服务器的状态跃迁为正在切换状态，并将每次的状态跃迁信息发送至所述主用服务器；
处理单元二，用于在所述备用服务器的状态跃迁至同意切换时，绑定对外服务IP地址，启动对外服务程序。
8、一种主用服务器，其特征在于，包括：
数据同步单元，用于将主用服务器的需要同步的数据以事物为单位发送至备用服务器；
切换单元，用于当所述主用服务器发生故障时，通过与所述备用服务器协商，完成主备服务器切换中所述主用服务器端的切换。
9、根据权利要求8所述的主用服务器，其特在于，所述切换单元包括：
状态维护单元，用于当所述主用服务器发生故障时，控制所述主用服务器状态跃迁为请求切换状态，当所述备用服务器同意主备切换时，控制所述主用服务器状态跃迁为正在去切换状态，并将所述主用服务器每次的跃迁状态信息发送至所述的备用服务器；
处理单元，用于当所述备用服务器同意所述的主备切换请求时，释放对外服务IP地址。
10、一种备用服务器，其特征在于，包括：
数据同步单元，用于将接收的主用服务器需要同步的数据写入所述备用服务器；
切换单元，用于在所述备用服务器没有故障时，完成主备服务器切换中的所述备用服务器端的切换。
11、根据权利要求10所述的备用服务器，其特征在于，所述切换单元包括：
状态维护单元，用于接收所述主用服务器发送的状态信息，当所述备用服务器没有故障时，控制所述备用服务器的状态跃迁为同意切换状态，当所述主用服务器正在去切换时，控制所述备用服务器的状态跃迁为正在切换状态，并将每次的状态跃迁信息发送至所述主用服务器；
处理单元，用于在所述备用服务器的状态跃迁至同意切换时，绑定所述主用服务器对外服务IP地址，启动对外服务程序。
12、根据权利要求10或11所述的备用服务器，其特征在于，所述备用服务器进一步包括：
数据同步判断单元，用于当所述备用服务器接收到所述主用服务器的请求切换的状态信息时，判断所述备用服器的数据是否与所述的主用服务器同步，如果不同步，则所述备用服务器延迟状态的跃迁直至数据完全同步。
13、一种主备服务器切换方法，其特征在于，包括：
主用服务器将其系统内的数据同步到备用服务器上；
当满足预置的切换条件时，所述备用服务器自动绑定对外服务的IP地址，并启动对外服务程序。
14、根据权利要求13所述的主备服务器切换方法，其特征在于，该方法进一步包括：
当系统出现两个主用服务器时：
比较所述的主用服务器在系统发生对外连接中断后作为主用的时间长短，作为主用的时间较短的服务器释放对外服务IP地址；
如果两个服务器在系统发生对外连接中断后作为主用的时间一样长时，进一步比较两个服务器在系统发生对外连接中断后作为主用服务器的时间早晚，作为主用的时间较晚的服务器将释放对外服务IP地址。
15、根据权利要求13或14所述的主备服务器切换方法，其特征在于：
所述的预置的切换条件，是当所述备用服务器没有收到所述主用服务器的通信信号达预置的数目；或者，所述备用服务器在预置时间内没有收到所述主用服务器的通信信号。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20071024 |