[发明专利]多机热备份方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种多机热备份方法及系统。

背景技术

多机热备份是计算机科学研究领域的一个经典问题。它指在一个网络系统中，发生单点失效时，系统能检测到故障点，并自动将业务切换到备份主机上，在短时间内完成无人工故障恢复的过程。热备份技术一直都是计算机科学的研究热点之一，它在大规模网络、高可用性网络、数据冗余等多个领域中有着广泛的应用。

多机热备份方法的分类有多种，按照其应用层次来分，可以分为以下两类：基于网络层的冗余热备份方法和基于应用层的热备份方法。其中，基于网络层的冗余热备份方法主要用于网关冗余热备份，是实际系统中应用最广泛的方法之一，其中的典型代表协议包括HSRP（Hot Standby Router Protocol，热备份路由器协议）、VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）、GLBP（GatewayLoadBalancingProtocol，网关负载均衡协议）等。基于应用层的热备份方法主要用于集群和云计算，是一整套复杂的热备份切换系统。

在大多数情况下，基于网络层的冗余热备份方法性能稳定，对上层应用透明。但是，当热备份需求较为灵活的时候，此方法的“透明”特性也使上层难以充分利用热备份状态信息进行灵活的控制。这是由于现有的网络层没有向上层调用通知的方法，只是简单地将热备份切换的影响放到网络层上，造成切换过于简单的现象，影响了热备份体系的整体可扩展性和灵活性。

因此，合理的热备份结构对实际高层应用的灵活性起着关键的作用，需要进一步研究。

在普通的基于网络层的多机热备份环境下，如果在开发上层应用的时候，没有合理的热备主机状态检测方法，就会出现扩展性较差的情况，进而造成上层可开发功能受限，极大地影响了整个系统的可扩展性。现有的基于网络层的多级热备份切换机制在对上层提供服务的同时，没有专门的通知上层应用自身状态的方法，只是简单地将切换操作放在网络出口的开关上，在可扩展性的问题上十分突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多机热备份方法及系统，提高热备份系统的可扩展性。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种多机热备份方法，包括：

步骤一，将热备份主机划分为多个层级；

步骤二，在同级的每组热备份主机组中通过同级协商确定本组唯一的一个活动态主机，所述活动态指激活状态，所述活动态主机用于对本层级主机的下级热备份主机进行控制；

步骤三，上级热备份主机通过本层级的活动态主机对下级热备份主机进行控制，所述上级热备份主机与下级热备份主机处于相邻的层级且所述上级热备份主机所在的层级高于所述下级热备份主机的层级。

进一步地，上述多机热备份方法还可具有以下特点，所述步骤二包括：

初始时，同级同组的所有热备份主机均处于待命态，所述待命态指未激活状态，本组的热备份主机A向本组的其他所有热备份主机广播申请消息，所述申请消息中包含热备份主机A的优先级和地址信息，其中，热备份主机A是本组的任意一台热备份主机；

热备份主机A判断是否收到了本组其他所有热备份主机针对所述申请消息返回的申请认可消息，以及判断在设定时间段内是否收到本组其他热备份主机针对所述申请消息返回的申请否决消息；

若热备份主机A收到了本组其他所有热备份主机针对其广播的申请消息返回的申请认可消息，或者在设定时间段内热备份主机A未收到本组其他热备份主机针对所述申请消息返回的申请否决消息，则热备份主机A晋升为活动态主机。

进一步地，上述多机热备份方法还可具有以下特点，所述步骤二还包括：

作为活动态主机的热备份主机A定期在本组内广播通知消息，告知本组的所有热备份主机自己的活动态主机身份；

本组的待命态热备份主机收到所述通知消息后，抑制自身晋升为活动态主机。

进一步地，上述多机热备份方法还可具有以下特点，所述步骤二还包括：

若本组内同时出现两台以上的活动态主机，则比较本组所有活动态主机的优先级，选择出优先级最高的活动态主机；

若优先级最高的活动态主机只有一个，则确定该优先级最高的活动态主机为本组唯一的活动态主机，若优先级最高的活动态主机有两个以上，则按照自高位向低位的顺序比较本组优先级最高的所有活动态主机的网络地址，确定网络地址最大的活动态主机为本组唯一的活动态主机；

将本组中除被确定为唯一活动态主机之外的其他活动态主机的状态转为待命态。