集群資料庫的自動地址分配方法
2023-09-21 17:34:25
專利名稱：集群資料庫的自動地址分配方法
技術領域：
本發明涉及資料庫技術，尤其涉及集群資料庫的自動地址分配方法。
技術背景
資料庫技術是應數據管理任務的需要而產生的。隨著計算機技術的發展已遠遠超出了這個範圍中的的大多數應用。迫於計算機軟硬體發展的需求，數據管理經歷了人工管理、文件系統、資料庫系統三個階段。與人工管理和文件系統相比，資料庫系統的特點主要有以下幾個主面
1)數據的結構化；
2)數據的共享性高，冗餘度低，易擴充；
3)數據獨立性高；
4)數據由DBMS統一管理和控制。
目前，資料庫已經成為現代信息系統的一個不可分割的重要組成部分。數百萬甚至數十億字節信息的資料庫存在於科技，工業，農業，商業，服務業和政府共同的信息系統中。20世紀80年代期間，不僅在大型機，在大多數計算機上還配置資料庫管理系統，資料庫技術得到更廣泛的使用和普及，是計算機技術發展最快的領域。
當前主流的資料庫系統技術中，常用的是ADO與SQL SERVER。
ADO,即Active數據對象實際是一種提供訪問各種數據類型的連接機制。ADO設計為一種極簡單的格式，通過ODBC的方法同資料庫接口相連。用戶可以使用任何一種ODBC 數據源。ADO集中了 RDO和DAO的優點，可以通過簡單的編程實現和各種數據結構進行連接。ADO通過下面幾步來完成對資料庫的操作
1)創建一個到數據源的連接，連接到資料庫；或者開始一個事務。
2)創建一個代表SQL命令行的對象。
3)執行命令行。
4)如果返回以表格形式組織的數據，則將它們保存在緩存中，產生相應的數據集對象。這樣便於查找，操作數據。
5)通過數據集對象對數據進行各種操作。
6)更新資料庫，如果使用事務，確認是否接受事務期間發生的數據變化。
7)結束連接和事務。
使用ADO的目的是進入數據源，使得修改，更新數據成為可能。
SQL SERVER吸收了許多新的功能以增加系統的運行性能，還使資料庫的管理工作更加輕鬆。SQL SERVER可以安裝在個人計算機上，並且可以組成資料庫集群的方式協同工作。資料庫機群的出現使得單個資料庫獨立工作的方式演變為多個資料庫協同工作，大大提升的工作的效率和整體資料庫的工作穩定性。發明內容
本發明揭示了一種集群資料庫的自動地址分配方法，包括
採集集群資料庫的物理網絡拓撲結構，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號；
集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號；
基於查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構；
比較邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構不同構，參照物理網絡拓撲結構修正邏輯網絡拓撲結構；
對邏輯網絡拓撲結構進行最短路徑優化；
根據經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構中，任意兩個資料庫之間具有最小的傳輸時間。
根據本發明，還揭示了一種集群資料庫的自動地址分配方法，包括
採集集群資料庫的物理網絡拓撲結構，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號；
集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號；
基於查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構；
比較邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構不同構，參照物理網絡拓撲結構修正邏輯網絡拓撲結構；
對邏輯網絡拓撲結構進行關聯性優化；
根據經過關聯性優化邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
經過關聯性優化的邏輯網絡拓撲結構中，具有最小的關聯節點數量。對邏輯網絡拓撲結構進行關聯性優化包括對集群資料庫中的每一個資料庫進行關聯性迭代運算。
本發明的集群資料庫的自動地址分配方法首先驗證集群資料庫的物理拓撲結構和邏輯拓撲結構之間的差異，消除上述兩種拓撲結構的差異之後對邏輯拓撲結構進行優化，最後對經過優化的邏輯拓撲結構分配地址，使得集群資料庫的整體性能得到提高。
圖1揭示了根據本發明的第一實施例的集群資料庫的自動地址分配方法的流程圖。
圖2揭示了根據本發明的第二實施例的集群資料庫的自動地址分配方法的流程圖。
具體實施方式
資料庫集群是指將一組資料庫伺服器以集群的方式組合起來，使用統一的接口向用戶提供服務。資料庫集群系統利用保存在多個資料庫後端節點上的數據副本獲得更高的可用性；並利用多個資料庫後端節點提供單一資料庫系統所無法提供的更強大的數據管理能力和更高的查詢響應效率。通常，資料庫集群系統使用多種數據分布方式，包括全集冗餘模式、子集劃分模式和子集交疊模式。其中全集冗餘模式是指多個後端節點中所保存的數據完全相同；子集劃分模式是指多個後端節點各保存數據全集的一部分數據，節點間沒有數據交疊；子集交疊模式是指，各結點各保存數據全集的一部分數據，節點間有數據交疊。為了獲得更高可用性和響應效率，集群系統大都採用全集冗餘模式。
全集冗餘模式的資料庫集群的網絡配置或拓撲可以是對稱的或非對稱的，並且可包括幾十臺或幾百臺以各種分層結構安排的資料庫。預期的設計配置用於引導資料庫集群的構造。資料庫之間彼此連接，在所有資料庫通過某種方式連接在一起之後，可分配地址以標識每一資料庫及其實際彼此相對關係。高效地解救成百上千臺資料庫之間的地址分配的一種方式是使用圖理論，將物理拓撲結構和邏輯拓撲結構修改為同構。
本發明的集群資料庫的自動地址分配方法即是基於上述的理論提出。
參考圖1瑣示，揭示了一種集群資料庫的自動地址分配方法，包括如下的步驟
S10.採集集群資料庫的物理網絡拓撲結構，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號。在一個實施例中，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
Sll.集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號。
S12.基於查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構。該步驟可以實現如下首先每一個資料庫在接收到查詢消息後從查詢消息中提取發送查詢消息的資料庫的識別號，由此每一個資料庫就能夠推斷哪些資料庫是與之相連接。 同時，每一個資料庫在返回應答消息時在應答消息中加入自己的識別號，這樣，發送查詢消息的資料庫在接收到應答消息後也能夠了解哪些資料庫是與之相連接。將兩次的連接關係加以核實後，就能夠得到整個集群資料庫的連接關係，並能夠基於該連接關係建立邏輯網絡拓撲結構。
S13.比較邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構不同構，參照物理網絡拓撲結構修正所述邏輯網絡拓撲結構。
S14.對邏輯網絡拓撲結構進行最短路徑優化。經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構中，任意兩個資料庫之間具有最小的傳輸時間。
S15.根據經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
參考圖2所示，揭示了根據本發明的另一種集群資料庫的自動地址分配方法，包括如下的步驟
S20.採集集群資料庫的物理網絡拓撲結構，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號。在一個實施例中，物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
S21.集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號。
S22.基於查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構。該步驟可以實現如下首先每一個資料庫在接收到查詢消息後從查詢消息中提取發送查詢消息的資料庫的識別號，由此每一個資料庫就能夠推斷哪些資料庫是與之相連接。 同時，每一個資料庫在返回應答消息時在應答消息中加入自己的識別號，這樣，發送查詢消息的資料庫在接收到應答消息後也能夠了解哪些資料庫是與之相連接。將兩次的連接關係加以核實後，就能夠得到整個集群資料庫的連接關係，並能夠基於該連接關係建立邏輯網絡拓撲結構。
S23.比較邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果邏輯網絡拓撲結構和物理網絡拓撲結構不同構，參照物理網絡拓撲結構修正所述邏輯網絡拓撲結構。
S24.對邏輯網絡拓撲結構進行關聯性優化。經過關聯性優化的邏輯網絡拓撲結構中，具有最小的關聯節點數量。在一個實施例中，關聯性優化的實現過程如下對集群資料庫中的每一個資料庫進行關聯性迭代運算，直到所有的資料庫都執行完關聯性迭代運算。
S25.根據經過關聯性優化邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
本發明的集群資料庫的自動地址分配方法首先驗證集群資料庫的物理拓撲結構和邏輯拓撲結構之間的差異，消除上述兩種拓撲結構的差異之後對邏輯拓撲結構進行優化，最後對經過優化的邏輯拓撲結構分配地址，使得集群資料庫的整體性能得到提高。權利要求
1.一種集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於，包括採集所述集群資料庫的物理網絡拓撲結構，所述物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號；集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，所述查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，所述應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號；基於所述查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構；比較所述邏輯網絡拓撲結構和所述物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果所述邏輯網絡拓撲結構和所述物理網絡拓撲結構不同構，參照所述物理網絡拓撲結構修正所述邏輯網絡拓撲結構；對所述邏輯網絡拓撲結構進行最短路徑優化；根據經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
2.如權利要求1所述的集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於， 所述物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
3.如權利要求1所述的集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於，經過最短路徑優化的邏輯網絡拓撲結構中，任意兩個資料庫之間具有最小的傳輸時間。
4.一種集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於，包括採集所述集群資料庫的物理網絡拓撲結構，所述物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的設備識別號；集群資料庫中的每一個資料庫向外發送查詢消息，所述查詢消息中包括發送查詢消息的資料庫的設備識別號，每一個資料庫接收到查詢消息後返回一應答消息，所述應答消息中包含接收到查詢消息的資料庫的設備識別號；基於所述查詢消息和應答消息中的設備識別號建立集群資料庫的邏輯網絡拓撲結構；比較所述邏輯網絡拓撲結構和所述物理網絡拓撲結構是否是同構的，如果所述邏輯網絡拓撲結構和所述物理網絡拓撲結構不同構，參照所述物理網絡拓撲結構修正所述邏輯網絡拓撲結構；對所述邏輯網絡拓撲結構進行關聯性優化；根據經過關聯性優化邏輯網絡拓撲結構為集群資料庫中的每一個資料庫分配邏輯地址。
5.如權利要求4所述的集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於， 所述物理網絡拓撲結構包括集群資料庫中每一個資料庫的MAC地址。
6.如權利要求4所述的集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於， 經過關聯性優化的邏輯網絡拓撲結構中，具有最小的關聯節點數量。
7.如權利要求6所述的集群資料庫的自動地址分配方法，其特徵在於，對所述邏輯網絡拓撲結構進行關聯性優化包括對集群資料庫中的每一個資料庫進行關聯性迭代運算。
全文摘要
本發明揭示了一種集群資料庫的自動地址分配方法，首先驗證集群資料庫的物理拓撲結構和邏輯拓撲結構之間的差異，消除上述兩種拓撲結構的差異之後對邏輯拓撲結構進行優化，最後對經過優化的邏輯拓撲結構分配地址，使得集群資料庫的整體性能得到提高。
文檔編號G06F17/30GK102541895SQ20101060094
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者薛凱傑, 郭欣 申請人:上海杉達學院