[发明专利]一种分布式系统选主策略的优化方法

权利要求书

1.一种分布式系统选主策略的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取分布式系统的节点与链接状态；

2)根据网络链接状态，判断系统类型属于哪一类；

3)通过判断结果执行相应的选主策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

分布式系统中各节点可相互通信，每个节点通过单向链接与其它各节点交换数据，若系统的节点数为n(n1)，则选主过程中任何一节点都需要与n-1个其他节点建立链接，当选主策略只使用了n-1条单向链接，即视此策略为最优解。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

节点与网络链接如下所述：

节点：节点在一轮选主进程中，(1)该节点向节点发送消息或从节点收到消息或者既没有接受也没有发送消息，接着(2)改变自身的状态；若节点处于崩溃状态，则视为退出选主轮次，一个正常工作的节点能完整执行一轮选主进程；设定各节点选主进程的执行时刻差异化，即在各节点各自的选主进程前设置不同的等待时间t，使此等待时间的范围为[t_min，t_max]；

网络链接：节点通过链接向其它节点收发消息，设定一个常量T，若从节点p在t时刻发送一条消息到节点q，节点q在t+T时刻收到此消息，即视此链接为正常状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

对于分布式系统，根据其链接的状态正常与否，分为以下几类：

系统s₀：所有链接均不处于正常状态；

系统s₁：至少存在一个节点，其向外发送消息的链路处于正常状态；

系统s₂：至少存在一个节点，其收发消息的链路处于正常状态；

系统s₃：所有链接均处于正常状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

对于分布式系统定义如下参数：

在一个系统s内，在一轮选主进程中，节点p推举的主节点为L_p，这个被p推举的主节点是它自身；选主成功结束后，所有节点N的主节点L_N应该为同一个节点，将这个最终确定的主节点标识为L_fin。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

对于系统s₃,采取如下分布式系统选主策略：

任一节点p周期性向其它节点发送心跳消息，除非L_p＝p；

对于任一L_p≠p的p，p将会选举从之收到最多心跳信息的节点q为主节点；

当满足L_p＝p的p节点收到q的心跳消息时，若qp，L_p＝q，这样使得最终仅存唯一的L_p＝p；

对于任一L_p≠p的p，每一轮选主迭代后设定随轮次增加的计数器，用于检测是否存在L_p＝q的q节点，当计数值大于一设定值，视为不存在L_p＝q的q节点；

计时器在每轮选主后增加，通过给定每轮选主的耗时范围，可以确定p在给定时间内的选主轮次。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

对于系统s₂,采取如下分布式系统选主策略：

每个节点p周期性向所有其他节点发送一条为(1,p)的消息；

当p从q收到一条(k,q)的消息，若kn-1，除了消息来源q外，p向其它所有节点发送一条(k+1,q)的消息；每个状态正常的节点可以输出一个包括所有正常节点的列表，选主进程可在此表的范围内进行。