[发明专利]一种用于双机集群脑裂的仲裁方法

说明书

本发明公开一种用于双机集群脑裂的仲裁方法，在双机集群正常运行时，参考主机定时向集群中的主节点和备节点发送命令，以探测两个节点活跃度；当主备节点间的心跳线断开时，系统发生了故障，此时心跳线的断开，同时参考主机持续主动发送命令；由于故障，参考主机通过发送命令探测到出现故障的节点，并通知所有客户端主机；并将所有客户端主机的连接及数据请求转发到无故障节点；完成上述切换后，参考主机给出相关故障节点的相关提示信息，并仍然按规范定时向两个节点发送命令；重启故障节点，整个集群系统正常工作。本发明针对双机集群的脑裂问题，提高仲裁过程的速度，尽量缩短上述缺陷导致的较长时间的服务中断，从而较快解决脑裂问题。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，特别是涉及一种用于双机集群脑裂的仲裁方法。

背景技术

高可用集群(High Availability Cluster，简称HA Cluster)是一组计算机，它们作为一个整体向用户提供网络资源，可以认为是由多个节点计算机最成的可以像单机系统一般操作的一个主机群。双机集群，即只有两个节点的高可用集群,是一种常见且简单的集群实施方式，即使用两台服务器采用主备模式：主节点提供服务而备用节点待命，主备节点间采用热备份。当主节点出现故障时，可由备用节点提供服务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统服务不中断。

所谓脑裂(split brain)，是基于以下的情况。在双机集群系统中，当联系两个节点的心跳线断开时，本来为一个整体、动作协调的HA系统，就分裂成为两个独立的节点。由于相互失去了联系，两个节点都以为是对方出了故障，自己应当获得集群的管理权并持续对外提供服务。两个节点上的HA软件像“裂脑人”一样，发生对“共享资源”和“应用服务”的争抢，从而引发严重后果：或者共享资源被瓜分、两边都无法提供服务；或者两边两边同时提供服务，在同时读写“共享存储”区域时导致数据损坏(常见如数据库轮询着的联机日志出错)。

设立仲裁机制是解决高可用集群系统脑裂的方法之一，即当两个节点出现分歧时，由第三方的仲裁者决定听谁的。例如设置参考IP(如网关IP)作为仲裁者，当心跳线完全断开时，两个节点都各自ping一下参考IP，不通则表明断点就出在本端。不仅“心跳”、还兼对外“服务”的本端网络链路断了，即使启动(或继续)应用服务也没有用了，那就主动放弃竞争，让能够ping通参考IP的一端去开启服务。更保险一些，ping不通参考IP的一方干脆就自我重启，以彻底释放有可能还占用着的那些共享资源。这种仲裁机制逻辑清晰，但在应用中存在一些缺陷：从心跳线断开的事实确认，到两个节点各自ping参考IP，再到启动ping通参考IP的节点去启动服务，这一段时间中，双机集群并没有做到高可用性，也就是说可能出现服务中断。所以，有必要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于双机集群脑裂的仲裁方法，针对双机集群的脑裂问题，提高仲裁过程的速度，尽量缩短上述缺陷导致的较长时间的服务中断，从而较快解决脑裂问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于双机集群脑裂的仲裁方法，包括步骤：

S10,在双机集群正常运行时，参考主机定时向集群中的主节点和备节点发送命令，以探测两个节点活跃度；

S20,当主备节点间的心跳线断开时，系统发生了主节点故障或者备节点故障或者通信故障，此时心跳线的断开；同时参考主机持续主动发送命令；

S30,由于节点故障或者通信故障，参考主机通过发送命令探测到出现故障的节点，并通知所有客户端主机；并将所有客户端主机的连接及数据请求转发到无故障节点；

S40,完成上述切换后，参考主机给出相关故障节点的相关提示信息，并仍然按规范定时向两个节点发送命令；重启故障节点，整个集群系统正常工作。

进一步的是，在双机集群正常运行时，参考主机定时向集群中的主节点和备节点发送ping命令，以探测两个节点是否活跃。