[发明专利]一种有关电子地图协同标志时的错误检测和处理方法

权利要求书

1.一种有关电子地图协同标志时的错误检测和处理方法，其特征在于在协同服务端采用服务点集群的方式提供协同服务，服务节点集群采用了可扩展的服务环架构，服务节点集群包含节点0，节点1，节点2，…，节点n这n+1个节点，则0，1，2，…，n，0号节点一次连接成逻辑环，对任一协同任务，系统服务环上都有其主服务节点和备份服务节点；同时, 环上作为备份的节点同时也可作为其他协同任务的主服务节点，任一协同任务的主服务节点与其备份服务节点在系统服务环上是逻辑相邻的，对于协同任务T, 若节点i 是其主服务节点, 节点i- 1, i- 2, ?, i- r1, i+1, i+2, ?,i+r2 是其备份节点, 则任务T 的主服务节点和所有备份服务节点构成任务T 的服务环。

2.如权利要求1所述的一种有关电子地图协同标志时的错误检测和处理方法，其特征在于所述服务节点的处理包括以下步骤：

a.协同标注系统服务环中每一个服务节点都有一个服务进程拷贝为客户进程提供服务，对于任一协同任务而言, 任务服务环上都有其主服务节点和备份服务节点, 任意时刻的主服务节点有且只有一个；所述的主服务节点与所述的备份服务节点的初始状态为一致，主服务节点的数据状态与备份读物节点的数据状态为同步变化，从而使任一时刻主服务节点的状态和备份服务的状态保持一致，以实现当主服务节点故障后由备份服务节点正确接管，达到一致性控制；

主服务节点与备份服务节点的一致性控制其定义如下：

1)在协同标注系统中, 为协同任务提供服务的计算机节点称为服务节点Node, 记为N, 用一个五元组来表示: N=( node_id, NL, Lmax, NS, TASKS)其中node_id 为服务节点在逻辑服务环上的节点号;NL 为节点N 的负载, 即节点N 提供服务的协同任务数量, 其等于服务节点N 上的最大任务号; Lmax 为服务节点可承载的最大负载量, 根据节点性能的不同,Lmax 的值不同; NS 为节点状态, 有效服务节点NS=true, 失效服务节点NS=false; TASKS 是服务节点Node 上的协同任务集合，初始状态下NL=0；

2)主服务节点状态P=( S, R) 是一个由S 和R 构成的二元组, 节点状态集合S 中的每个元素代表节点的一个可能状态, R 是单映射函数Ri 的集合, Ri:S→S, 每个单映射函数Ri 代表节点按照客户端的请求而进行的操作；

3)主服务节点P 启动之后在响应第一个客户端请求之前, 形成的状态S0 为初始状态，时刻t0 客户端向节点P 发出了第一个请求R1, R1( S0) =S1，以后的任何时刻t>t0, 客户端对节点P 的请求形成一个有序的集合R={R1, R2, ??, Rn}, Rn 为时刻t 最后一个客户端请求；对每一个请求Ri, Ri( Si- 1) =Si；根据以上定义, 对包含n 个节点的任务服务环一致性控制问题的描述为: 在任何时刻t, 任务的主服务节点Primary的状态为S, 备份节点Backups 的状态为S’i, S=S’i, 0<i<n- 1；

b. 服务节点检测

协同标注系统服务环中服务节点运行不同的工作负载, 并基于协同任务作相互的备份, 且负载互相分担, 各节点既是某些任务的主服务节点, 又是其他任务的备份服务节点，为了确保系统服务环的高可用性, 需要及时检测节点的各种故障并迅速做出处理，服务节点检测动态容错机制中服务节点监控采用服务环中相邻节点间相互发送心跳消息探测节点是否失效；

c. 失效管理

服务节点一致性控制保证任务服务环中主备份节点具有相同状态，当检测到某一节点失效后，失效管理保证该服务节点上的每一个协同任务都能找到相应的节点作为替代节点；

1)当k 元系统服务环上节点A 失效, 则其上的任一冗余度为r 的协同任务T在其对应的任务服务环T—R=( p, r) 中存在的主服务节点即节点A 不能提供服务, 必需从其r- 1 个备份服务节点中寻找一个替代节点作为新的主服务节点；

2)利用心跳探测机制检测到服务节点N ( i) 失效后, 首先为N( i) 上任务寻找替代的服务节点, 重构服务环; 然后查询持有令牌的节点是否依然满足负载小于阈值的条件, 当不满足时, 则需要传递令牌到下一个负载小于阈值的有效节点，

3)节点N( i) 失效后服务环重构的算法描述如下:

a.遍历所有冗余节点，查询出现错误的节点，对于NL所有节点，当节点为冗余节点，则添加对此节点的容错任务；

b.查找此错误节点的最近冗余节点；

c.将操作令牌分配给错误节点，把此节点从队列中删除，最后释放令牌。