[发明专利]一种高可用多机备份路由表管理与切换方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及证券电子系统数据备份控制技术领域，具体的说是一种高可用多机备份路由表分布计算、多机协调与中央分发等管理与切换方法。

[背景技术]

证券交易所为证券市场提供公共的交易平台，其中证券核心交易系统作为证券产品实时竞价撮合的平台系统，也被称为竞价撮合平台，属于关键业务系统。

竞价撮合平台由后台负责计算处理的多主机集群、中台接入网关和前台接入节点构成，由于竞价撮合平台需要处理来自全国百余家证券公司、数千家营业部、九千万投资者、平均每秒数千笔、峰值达每秒十万笔的订单流，并在百毫秒级的时间范围内快速响应，且其性能安全可靠直接关系到国内金融市场的繁荣稳定，因此竞价撮合平台需要保证稳定、高可用性。

由于硬件、网络、软件、人为误操作等易造成单点故障，若无法在短时间内完成自动检测则将延缓系统正常营运；且主机硬件系统故障占据了总体故障发生的较大比例，因此目前为进一步提高竞价撮合平台可用性主要从两方面着手：

首先，完善自动检测系统，目标为即使出现硬件、网络、软件、人为误操作造成的单点故障，可以在数十秒内完成硬件、网络、系统故障的自动检测和切换，令对证券市场的影响将至最低；

其次，改进主机连接模式，目前证券行业主要运用的一主一备的热备模式，如国内专利CN1366242A公开的一种双机备份方法，该模式通过双机系统间应用层的通信及系统层的支持实现主备机之间同步运行，利用应用层与系统层之间的管理层指控主备机IP间切换、文件及注册表的镜像等操作，但该模式并不适用于信息数据庞大且更新速度极快的证券交易系统，易发生双点故障、延迟响应、吞吐量小等问题。

再次，添加冷备机作为主机热备模式的补充，在热备切换生效后重启冷备机，将冷备机添加入后台集群中，可提高系统整体冗余度，为证券行业系统运营提供灵活性，可在故障切换后快速反应，给系统重上保险，但在证券行业现有系统中，这一添加过程会对正在工作的交易主机造成明显影响，证券行业现有系统加入冷备机的主要方式是系统停机维护，不能够在日中交易期间启动添加冷备机。

[发明内容]

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种适用于高可用集群计算机系统多机备份要求的订单路由表计算、切换和分发的方法。

为实现上述目的，设计一种高可用多机备份路由表管理与切换方法，其特征在于集群计算机系统由若干台负责交易业务处理的交易主机组成，其中有一台兼作主管理节点，这些交易主机通过中台接入网关接收处理来自前台接入节点的订单并进行处理，再通过中台接入网关将处理结果返回给前台接入节点，主管理节点维护集群成员节点及启动顺序信息，新加入集群的节点可从主管理节点获取最新的集群成员节点信息；构成集群的各台主机之间通过网络进行通信，通过共享存储设备对单一视图的文件系统进行读写访问，通过分布锁服务协调主机间的一致性数据和进行主机间同步，通过集群成员管理服务得到节点失效和节点加入通知。

所述的方法具体包括以下步骤：

a.交易主机根据产品集合进行分区,每台主机仅处理特定产品集合的证券产品,对某一产品集合，对应有主用交易主机（主用机）和备用交易主机（备用机）,正常情况下，主用机负责该产品集合的证券交易处理，备用机不进行该产品集合的证券交易处理，备用机通过复制技术保持与主用机的数据一致性,在主用机失效时，备用机将动态调整为该产品集合的主用机；

b.订单路由表负责管理各个产品集合的主用机、备用机信息，这些信息被称为订单路由信息，主用机只能定一个，备用机可以定多个，备用机之间定义接管次序，依次称为第一备机、第二备机，以此类推；静态路由表指在交易系统启动前预先定义在文件中的各个产品集合的主用机、备用机信息，动态路由表指实时计算获得的各个产品集合的主用机、备用机信息；日初启动在各交易主机均工作正常的情况，动态路由表内容即为静态路由表；

c.静态路由表定义了各台交易主机负责处理产品集合，为各台交易主机分配了工作负载，针对硬件条件和业务需求采取灵活的路由表配置方案，以便在保证超高可用的同时，最大程度地利用处理器计算能力，一种配置方案是负载均衡，各台主机均配置为产品集合的主用机和另外两个产品集合的备用机或另一种配置方案是纯备机，一部分主机配置为产品集合的主用机和第二备机，另一部分主机配置为产品集合的第一备机；