[发明专利]一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法及系统，属于计算机通信技术领域；所述的方法的具体步骤如下：S1通过SQL语句对数据库、表或行进行区域配置。将区域配置信息写入对应系统对象中；S2处理Range副本的分裂、合并和重分布流程，根据区域配置管理副本各区域分布，维持区域级容灾副本数；S3按Gossip协议的拓扑发送和接收广播消息，实现节点之间同步数据；S4定义广播消息的格式和内容，记录并通过S3转发广播消息到其他节点，同步消息内容到S2；本发明能够精确控制区域副本分布；充分利用就近读写的优势，适用更灵活的业务场景；支持区域级副本冗余容灾，确保发生区域故障时能够正常提供服务；通过Gossip加快节点间消息同步速度。

技术领域

本发明公开一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法及系统，涉及计算机通信技术域。

背景技术

分布式数据库的常见架构是最外层是SQL，内部数据采用支持事务的KV Store进行管理，数据库将数据组织成有序的Key-Value对形式，形成一个KV Map，SQL请求最终会转换为KV操作。KV Map逻辑上按照范围被切分成多个Key空间，每个Key空间称为一个Range，数据最终划分为多个Range。

为保证Range的高可用和Range操作的ACID语义，每个Range有一个专门Raft组管理各副本，Raft组中有一个Leader和Lease副本负责整个Range的读写。

分布式数据库的区域分布，在部署层面与云服务的Region概念类似，在物理上是指一个可提供服务的较大区域，一般包含多个数据中心，多个服务器机房。

一般在数据库集群启动时，分布区域就已确定了，数据随机分布在各区域上，这样一方面无法在数据库、表或行层面上更精确地控制这些对象的分布区域，另一方面，也使客户端请求的处理可能会跨一个或多个区域，导致消息延迟增多，无法充分利用分布式数据库就近读写的优势。

Gossip协议一般称作“流言算法”、“疫情传播算法”。特点是Gossip网络中节点之间是对等的，没有中心节点，允许节点的任意增加和减少，具有可扩展性。Gossip网络下的消息传递速度是指数级的，但由于采用弱一致性原则，同一时间各节点的信息可能存在差异，但随着时间推移，最终某一时刻全网信息会达成一致。

故现发明一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法及系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提供一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法及系统，所采用的技术方案为：一种基于Gossip的分布式数据库多区域分布方法，所述方法的具体步骤如下：

S1通过SQL语句对数据库、表或行进行区域配置；将区域配置信息写入对应系统对象中；

S2处理Range副本的分裂、合并和重分布流程，根据区域配置管理副本各区域分布，维持区域级容灾副本数；

S3按Gossip协议的拓扑发送和接收广播消息，实现节点之间同步数据；

S4定义广播消息的格式和内容，记录并通过S3转发广播消息到其他节点，同步消息内容到S2。

所述的S1具体步骤如下：

S101解析和执行区域配置类SQL语句；

S102将区域配置信息写入对应系统对象中。

所述的S2具体步骤如下：

S201将system消息中系统对象的Key区间范围和副本Key区间范围进行匹配，从而找到系统对象对应的Range副本，再将区域配置更新到对应副本；

S202根据Range副本的Key区间范围进行Range的拆分、合并或迁移；