[发明专利]一种大规模云存储的副本服务器一致性处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及云存储服务器容错领域，尤其涉及一种大规模云存储的副本服务器一致性处理方法及系统。

背景技术

在当前的大规模云存储领域，多数应用产品都采用了服务器复制的方法来提高可用性水平、确保数据持久性并保证容错。采用服务器复制技术提供强一致性保证可以通过运行复制状态机和执行一致性协议对服务器读写过程中的一致性状态进行维持。传统的复制状态机只提供了一致性处理的一个基本的框架。一些针对服务器复制的优化主要是在复制状态机运行的一致性协议层面上进行的，与复制状态机本身结构相结合的优化方式很少。而在大规模云存储场景下针对跨数据中心间广域带宽、延迟等影响因素进行的复制状态机及强一致性协议优化更为罕见。

为了保证服务器状态的同步，复制状态机中运用的传统强一致性协议都具有严格的语义约束，它们通常依赖于由某个唯一的协调者进程主导的强一致性协调过程来实现。不过，由于需要收发大量的协调消息，传统强一致性协议的唯一协调者通常是协议性能的瓶颈，而这一瓶颈由于大规模云存储环境下跨数据中心广域消息的高延迟传递而具有更大的影响，造成了沉重的性能开销，进而大大降低了数据的可用性。此外，许多强一致性协议并没有提供相应的性能定量分析方法，因此难以根据物理网络参数和复制状态机配置参数对协议的性能表现进行有效的预测。也无法通过已知的各项物理网络参数来推断协议最优性能表现下的实现条件，如状态机的配置情况或部分排序请求的尺寸等。

发明内容

本发明实施例提供了一种大规模云存储的副本服务器一致性处理方法及系统，解决了现有技术中采用传统复制状态机时由其所依赖的唯一协调者而导致的协议性能瓶颈，以及由于大规模云存储环境下跨数据中心广域消息的高延迟传递而产生的更大的性能影响，从而大大降低了数据的可用性的技术问题。

本发明实施例提供的一种大规模云存储的副本服务器一致性处理方法，包括：

若干数据中心，每个数据中心包括若干台服务器，其特征在于，大规模云存储的副本服务器一致性处理方法步骤包括：

服务器接收到多个客户端的访问请求，并根据访问请求执行局部一致性协议实例，得到部分访问请求对应的部分有序请求序列；

若干台服务器中一台服务器接收到leader轮换指令，执行leader轮换指令成为全局leader，并根据部分有序请求序列提出全局排序提案；

轮换为全局leader的服务器获取全局排序提案的通过响应，根据通过响应生成全局排序决议，并将全局排序决议通知其他服务器，使得其他服务器进行部分有序请求序列提交；

轮换为全局leader的服务器根据有序请求序列实现全局有序排列，并根据全局有序排列执行请求。

可选地，服务器接收到多个客户端的访问请求，并根据访问请求执行局部一致性协议实例，得到部分访问请求对应的部分有序请求序列之前还包括：

若干台服务器接收根据leader选举算法得到的选举指令，并执行选举指令成为数据中心内部代理协调者服务器。

可选地，服务器接收到多个客户端的访问请求，并根据访问请求执行局部一致性协议实例，得到部分访问请求对应的部分有序请求序列具体包括：

若干台服务器持续收集客户端访问请求，并根据客户端访问请求执行每个客户端访问请求相对应的局部一致性协议实例，得到部分有序请求序列，并将部分有序请求序列写进本地存储。

可选地，若干台服务器中一台服务器接收到leader轮换指令，执行leader轮换指令成为全局leader，并根据部分有序请求序列提出全局排序提案之后包括：

全局leader将全局排序提案通过GLOBAL_ACCEPT消息发送给所有非全局leader的其他代理协调者服务器，并等待其他代理协调者服务器的回复响应。

可选地，轮换为全局leader的服务器获取全局排序提案的通过响应，根 据通过响应生成全局排序决议，并将全局排序决议通知其他服务器，使得其他服务器进行部分有序请求序列提交具体包括：

轮换为全局leader的服务器获取到法定数量的由其他代理协调者服务器返回的经检查满足安全性约束条件的全局排序提案的通过响应；

轮换为全局leader的服务器根据通过响应生成全局排序决议，并将全局排序决议通过GLOBAL_LEARN消息通知其他服务器，使得其他服务器进行部分有序请求序列提交。

可选地，代理协调者服务器包括全局leader和非全局leader的其他代理协调者服务器。