[发明专利]一种多服务器冗余系统中各服务器间的数据同步方法

说明书

本发明提供了一种多服务器冗余系统中各服务器间的数据同步方法，包括：在多服务器冗余系统中的每一个服务器的内存中分别建立缓冲区，缓冲区用于存储在各服务器间需要保持一致性的数据；当对在各服务器间需要保持一致性的数据进行修改时，只对多服务器冗余系统中的主服务器中的相应数据进行修改，并将修改后的数据放入主服务器的缓冲区中以及主服务器的数据库中；主服务器并从主服务器的缓冲区中将修改后的数据同步至其他备用服务器的缓冲区中。本发明实现了高效率和高可靠性的冗余服务器间的数据同步，在保证冗余服务器间数据一致性的前提下，降低了传统冗余服务器系统对于数据库的依赖。

技术领域

本发明涉及轨道控制技术领域，具体涉及一种多服务器冗余系统中各服务器间的数据同步方法。

背景技术

随着信息技术的发展和进步，越来越的计算机网络系统被应用在工业控制、医疗、交通、航空等传统行业领域。其中不乏对于系统安全性和稳定性要求极高的细分领域，如轨道交通行业等。由于计算机系统的硬件、软件都可能存在难以发现的故障隐患，因此在该类行业应用计算机系统时，应考虑如何最大程度降低未知异常带来的干扰，保证系统可用。

当今计算机网络系统，最常见的架构方式即为“客户端-服务端”架构，也称为“C-S”架构。其中，服务端聚合信息、数据，客户端则通过向服务端请求信息实现用户交互。在该类计算机网络系统中，服务端会将大部分需要记录的数据存入建立在磁盘上的数据库，并在内存上建立常用数据的缓存。

为了确保一个系统可以安全稳定地运行，并具有一定的容灾性，系统往往需要引入冗余设计。在“客户端-服务器”架构的系统中，保持多个服务端同时工作，在主要的服务端出现故障时及时进行切换的方案，是一种典型的冗余设计。系统引入了这种冗余设计后，可以提升异常情况时的可用能力。此类设计依靠读写共同的数据库进行重要数据的同步。

现有的多服务器冗余系统存在以下缺陷：

(1)过于依赖数据库。为了保证系统中多台服务器数据的一致性，单个服务器在进行数据修改时会同时修改数据库内容，并通知其他服务器从数据库获取数据更新。因此在服务器出现不能连接数据库的异常时，为了保证数据一致性，服务器将不能进行任何操作。

(2)难以保证数据时效性。受磁盘读写性能限制，修改数据库的数据操作相比于内存数据操作会占用更多时间。因此，读取需要频繁修改的数据会使得程序的处理速度减慢，从而难以保证数据的时效性。

(3)异常情况的处理复杂。对于系统维护和操作人员的经验要求较高。系统恢复流程复杂，不能及时地恢复系统的正常运行。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种多服务器冗余系统中各服务器间的数据同步方法。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种多服务器冗余系统中各服务器间的数据同步方法，包括：

在多服务器冗余系统中的每一个服务器的内存中分别建立缓冲区，所述缓冲区用于存储同步数据，所述同步数据为在各服务器间需要保持一致性的数据；

当对在各服务器间需要保持一致性的数据进行修改时，只对多服务器冗余系统中的主服务器中的相应数据进行修改，并将修改后的数据放入主服务器的缓冲区中以及主服务器的数据库中；

主服务器与冗余系统中其他备用服务器建立通信连接，并从主服务器的缓冲区中将修改后的数据同步至其他备用服务器的缓冲区中，实现服务器间的数据同步。

进一步地，所述冗余系统中的服务器在接收到所述主服务器发送的同步数据时，先检验自己是否为主服务器，若是，则拒绝接收所述同步数据，并通知所述主服务器不要继续向自己发送所述同步数据；否则进行数据完整性校验，若校验未通过，则通知所述主服务器重新发送所述同步数据，若校验通过，则直接接收所述同步数据，并将接收到的同步数据更新至自身的缓冲区中。