[发明专利]工业数据库集群系统及其数据访问方法

说明书

本公开实施例涉及一种工业数据库集群系统及其数据访问方法，其方法包括：S10、通过选主确定每个设备对象对应的节点数据库，建立设备对象和节点数据库的映射关系；其中，映射关系中每个设备对象对应的节点数据库是基于该设备对象的设备实例上线时间、设备实例延迟时间和设备实例所在集群节点健康值确定的；S20、集群系统获取用户端发送的访问请求；S30、集群系统基于目标设备对象，通过查找设备对象和节点数据库的映射关系，确定要访问的目标节点数据库；S40、集群系统将访问请求发送至目标节点数据库，访问目标设备对象的设备实例数据。通过本申请的访问方法，保证了要访问数据的可用性和数据的一致性。

技术领域

本申请属于计算机技术领域，具体涉及一种工业数据库集群系统及其数据访问方法。

背景技术

在大型工业实时数据库的实际应用中，需要接入大量的采集设备数据，这些数据的提供者通常是分散在工业现场的一些硬件装置、仪器仪表等。为了保证设备数据的可靠性和稳定性，同一个设备通常需要接入到不同的集群节点中，这样做的目的是为了保证数据库集群中单点故障不会导致集群数据平台无数据可用。但由此导致系统通常通过维护多个副本来进行容错，并维护多个副本的一致性。

为了维护多个副本的一致性，通常采用Raft分布式一致性协议。Raft 一致性选主方法中，系统内各个实例通过心跳包确认主实例在线，当心跳超时，各个实例认为主实例失联，开始重新选主。各实例首先推举自己为主实例，并向集群系统内其他实例广播投票，请求系统其他实例都投自己一票，如果收到过一半以上实例的认可，则当选为主实例。如果超时内没有得到超过一半以上的实例认可，当前实例会随机等待一段时间后再次发起新的一轮选举，直至有实例当选为主。

采用Raft选主算法导致每次对集群系统进行数据访问时必须已经选择出主实例，但Raft选主算法要求集群中实例的数量为奇数，在大型工业实时数据库领域，双实例冗余是非常常用的部署方式，那么采用Raft 选主算法将无法选出主实例。如果在一定时间内无法选出主实例，则集群会不断的进行选主直到选出主实例，最终导致在此期间用户无法对系统进行数据访问。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种工业数据库集群系统及其数据访问方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种工业数据库集群系统的数据访问方法，该数据库集群系统存储有从各工业现场设备实时采集得到的运行数据，其中，每个工业现场设备的运行数据包括分别存储于不同的集群节点上的多个设备实例数据；该方法包括：

S10、通过选主确定每个设备对象对应的节点数据库，建立设备对象和节点数据库的映射关系；其中，所述映射关系中每个设备对象对应的节点数据库是基于该设备对象的设备实例上线时间、设备实例延迟时间和设备实例所在集群节点健康值确定的；

S20、集群系统获取用户端发送的访问请求，所述访问请求用于对目标设备对象的一个设备实例数据进行访问；

S30、集群系统基于所述目标设备对象，通过查找设备对象和节点数据库的映射关系，确定要访问的目标节点数据库；

S40、集群系统将所述访问请求发送至所述目标节点数据库，访问所述目标设备对象的设备实例数据。

可选地，通过选主确定每个设备对象对应的节点数据库，包括：

针对一个设备对象，确定该设备对象对应的所有设备实例；

计算每个设备实例的权重，并在集群各个节点间同步各设备实例的权重，所述权重基于设备实例的设备实例上线时间、设备实例延迟时间和设备实例所在集群节点健康值确定的；