适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010430148.4 (22)申请日 2020.05.20 (71)申请人 南京巨鲨显示科技有限公司 地址 210036 江苏省南京市鼓楼区汉中门 大街301号01幢八层A座 申请人 南京巨鲨医疗科技有限公司 (72)发明人 王卫徐根伟 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (51)Int.Cl. H04L 12/24(2006.01) (54)发明名称 一种适用于分布式系统的主服务选举方法 及其系统 (57)摘要 本发明公开了。

2、一种适用于分布式系统的主 服务选举系统， 包括服务配置模块、 服务初始化 模块、 主服务查询模块、 外部服务消息响应模块、 主服务选举模块和主服务当选模块， 服务配置模 块用于在服务配置文件中配置服务优先级， 服务 初始化模块用于服务启动后自动读取配置文件 中已经成功配置的服务优先级， 主服务查询模块 用于向外部服务查询是否存在主服务， 外部服务 消息响应模块用于接收和处理查询消息和反馈 消息， 主服务选举模块用于向外部服务查询是否 存在比自身优先级更高的外部服务。 本发明还公 开一种适用于分布式系统的主服务选举方法。 本 发明提供的一种适用于分布式系统的主服务选 举方法及其系统， 能够适用于。

3、分布式系统的主服 务选举方法， 保证系统的容错性、 可靠性和可用 性， 提高系统性能。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 111541577 A 2020.08.14 CN 111541577 A 1.一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 其特征在于： 包括服务配置模块(1)、 服 务初始化模块(2)、 主服务查询模块(3)、 外部服务消息响应模块(4)、 主服务选举模块(5)和 主服务当选模块(6)， 所述服务配置模块(1)用于在服务配置文件中配置服务优先级， 所述 服务初始化模块(2)用于服务启动后自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级， 所 述主服务查询模块(3)用于服务。

4、成功启动后， 主动通过局域网广播向外部服务查询是否存 在主服务， 所述外部服务消息响应模块(4)用于接收和处理外部服务发送的查询消息和外 部服务发送的反馈消息， 所述主服务选举模块(5)用于在所述主服务查询模块(3)未查询到 主服务后， 主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务， 所述主服务当选模块(6)用于服务成功当选为主服务后， 主动通过局域网广播向外部服务 发送成功当选为主服务的消息。 2.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 其特征在于： 所述 外部服务消息响应模块(4)判断查询消息的流程为： 若外部服务发送的查询消息为主服务 查询消息，。

5、 则服务开始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方； 若外部服务发 送的查询消息为服务优先级查询消息， 则服务开始读取自身服务优先级， 并与外部服务优 先级比较， 然后将比较结果反馈给发送方。 3.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 其特征在于： 所述 外部服务消息响应模块(4)判断反馈消息的流程为： 若外部服务发送的反馈消息为主服务 查询消息的信息反馈， 则服务开始验证反馈结果， 若反馈存在主服务， 则服务退出主服务选 举流程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所有外部服务都已反馈， 则 开始执行所述主服务选举模块(5)。 4.根据权利要求1。

6、所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 其特征在于： 所述 外部服务消息响应模块(4)判断反馈消息的流程为： 若外部服务发送的反馈消息为服务优 先级查询消息的信息反馈， 则服务开始验证反馈结果， 若反馈存在优先级高的外部服务， 则 退出主服务选举流程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所有外部服务 都已反馈， 则开始执行所述主服务当选模块(6)。 5.根据权利要求1所述的一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 其特征在于： 所述 服务配置模块(1)、 服务初始化模块(2)、 主服务查询模块(3)、 外部服务消息响应模块(4)、 主服务选举模块(5)和主服务当选模块(6。

7、)之间通过网络通信的方式进行信息交换。 6.一种适用于分布式系统的主服务选举方法， 其特征在于： 包括以下步骤： S01， 配置完毕所有服务后并启动， n个服务组合成一个数组， 简称为S， 即S1 ,S 2,Sn， 其中Sn代表第n个服务； S02， 分布式系统内所有服务开始主服务选举流程， 具体包括： S21， Si1in开始通过局域网向外广播， 查询分布式系统中所有外部服务； S22， 若未查询到外部服务， 则Si成功当选主服务， 跳过S02； 若成功查询到外部服务， 即Sk1kn且ki， 则向Sk发送主服务查询消息； S23， Si接收到Sk返回的反馈信息， 若Sk反馈自身就是主服务， 。

8、则Si结束选举 流程， 跳过S02； 若Sk反馈自身不是主服务， 则Si检查S数组中除了Sk以外的其他服务 是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则执行S24， 若未全部反馈， 则继续等待反馈； S24， 由于未找到主服务， Si开始通过局域网向外广播， 向Sk发送服务优先级查询 权利要求书 1/2 页 2 CN 111541577 A 2 消息； S25， Si接收到Sk返回的反馈信息， 若Sk反馈自身优先级比Si高， 则Si结束 选举流程， 跳过S02； 若Sk反馈自身优先级比Si低， 则Si检查S数组中除了Sk以外的 其他服务是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则执行S26， 若未全部。

9、反馈， 则继续等待反 馈； S26， 由于未找到服务优先级更高的服务， 则Si成功当选主服务； S27， Si开始通过局域网向外广播， 向Sk发送Si成功当选主服务消息； S03， 重复其余的服务各自执行完主服务选举流程， 选举出主服务。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111541577 A 3 一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于分布式系统的主服务选举方法及其系统， 属于智能软件技 术领域。 背景技术 0002 随着软件技术和人工智能的发展， 分布式系统目前在计算、 存储、 网络服务等领域 中得到了广泛应用。 在分布式系统中， 传统的主服。

10、务选举方法效率不高， 尤其在一些大规模 分布式系统中， 选举时间过长影响了系统服务性能和运行效率， 因此如何高效的选举主服 务以便提高系统的服务性能是所有技术人员急需解决的问题。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是， 克服现有技术的缺陷， 提供一种能够适用于分布式 系统的主服务选举方法， 保证系统的容错性、 可靠性和可用性， 提高系统性能的适用于分布 式系统的主服务选举方法及其系统。 0004 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为： 0005 一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 包括服务配置模块、 服务初始化模块、 主服务查询模块、 外部服务消息响应模块、 主服务选举模块。

11、和主服务当选模块， 所述服务配 置模块用于在服务配置文件中配置服务优先级， 所述服务初始化模块用于服务启动后自动 读取配置文件中已经成功配置的服务优先级， 所述主服务查询模块用于服务成功启动后， 主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在主服务， 所述外部服务消息响应模块用于接 收和处理外部服务发送的查询消息和外部服务发送的反馈消息， 所述主服务选举模块用于 在所述主服务查询模块未查询到主服务后， 主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在 比自身优先级更高的外部服务， 所述主服务当选模块用于服务成功当选为主服务后， 主动 通过局域网广播向外部服务发送成功当选为主服务的消息。 0006 所述外部服。

12、务消息响应模块判断查询消息的流程为： 若外部服务发送的查询消息 为主服务查询消息， 则服务开始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方； 若外 部服务发送的查询消息为服务优先级查询消息， 则服务开始读取自身服务优先级， 并与外 部服务优先级比较， 然后将比较结果反馈给发送方。 0007 所述外部服务消息响应模块判断反馈消息的流程为： 若外部服务发送的反馈消息 为主服务查询消息的信息反馈， 则服务开始验证反馈结果， 若反馈存在主服务， 则服务退出 主服务选举流程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所有外部服务都已 反馈， 则开始执行所述主服务选举模块。 0008 所述外部。

13、服务消息响应模块判断反馈消息的流程为： 若外部服务发送的反馈消息 为服务优先级查询消息的信息反馈， 则服务开始验证反馈结果， 若反馈存在优先级高的外 部服务， 则退出主服务选举流程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所 有外部服务都已反馈， 则开始执行所述主服务当选模块。 说明书 1/4 页 4 CN 111541577 A 4 0009 所述服务配置模块、 服务初始化模块、 主服务查询模块、 外部服务消息响应模块、 主服务选举模块和主服务当选模块之间通过网络通信的方式进行信息交换。 0010 一种适用于分布式系统的主服务选举方法， 包括以下步骤： 0011 S01， 配置。

14、完毕所有服务后并启动， n个服务组合成一个数组， 简称为S， 即S1,S 2,Sn， 其中Sn代表第n个服务； 0012 S02， 分布式系统内所有服务开始主服务选举流程， 具体包括： 0013 S21， Si1in开始通过局域网向外广播， 查询分布式系统中所有外部服务； 0014 S22， 若未查询到外部服务， 则Si成功当选主服务， 跳过S02； 若成功查询到外部 服务， 即Sk1kn且ki， 则向Sk发送主服务查询消息； 0015 S23， Si接收到Sk返回的反馈信息， 若Sk反馈自身就是主服务， 则Si结束 选举流程， 跳过S02； 若Sk反馈自身不是主服务， 则Si检查S数组中除了。

15、Sk以外的其他 服务是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则执行S24， 若未全部反馈， 则继续等待反馈； 0016 S24， 由于未找到主服务， Si开始通过局域网向外广播， 向Sk发送服务优先级 查询消息； 0017 S25， Si接收到Sk返回的反馈信息， 若Sk反馈自身优先级比Si高， 则Si 结束选举流程， 跳过S02； 若Sk反馈自身优先级比Si低， 则Si检查S数组中除了Sk以 外的其他服务是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则执行S26， 若未全部反馈， 则继续等待 反馈； 0018 S26， 由于未找到服务优先级更高的服务， 则Si成功当选主服务； 0019 S27， Si。

16、开始通过局域网向外广播， 向Sk发送Si成功当选主服务消息； 0020 S03， 重复其余的服务各自执行完主服务选举流程， 选举出主服务。 0021 本发明的有益效果： 本发明提供的一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 大 大减少了主服务选举时间， 有效提升了系统性能， 保证了每个服务的功能和作用是均等的， 任一服务停止工作都不会影响系统整体的运作， 避免了传统中心化架构中由于中心服务器 瘫痪导致整个系统都崩溃的风险， 增强了系统的容错性、 可靠性和可用性。 附图说明 0022 图1为本发明一种适用于分布式系统的主服务选举方法中分布式系统存在1个服 务时选举主服务的结构示意图； 0023 图。

17、2为本发明一种适用于分布式系统的主服务选举方法中分布式系统存在3个服 务时选举主服务的结构示意图。 具体实施方式 0024 下面结合附图对本发明作进一步描述， 以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案， 而不能以此来限制本发明的保护范围。 0025 具体实施例1 0026 本发明公开一种适用于分布式系统的主服务选举系统， 包括服务配置模块1、 服务 初始化模块2、 主服务查询模块3、 外部服务消息响应模块4、 主服务选举模块5和主服务当选 模块6。 服务配置模块1用于在服务配置文件中配置服务优先级， 服务优先级是当选主服务 说明书 2/4 页 5 CN 111541577 A 5 的重。

18、要条件， 在分布式系统中服务优先级最高的在线服务才能当选为主服务， 其中线服务 是指分布式系统中正在运行的服务。 服务初始化模块2用于服务启动后自动读取配置文件 中已经成功配置的服务优先级， 主服务查询模块3用于服务成功启动后， 主动通过局域网广 播向外部服务查询是否存在主服务， 主服务选举模块5用于在主服务查询模块3未查询到主 服务后， 主动通过局域网广播向外部服务查询是否存在比自身优先级更高的外部服务， 主 服务当选模块6用于服务成功当选为主服务后， 主动通过局域网广播向外部服务发送成功 当选为主服务的消息。 0027 外部服务消息响应模块4用于接收和处理外部服务发送的查询消息， 查询消息。

19、是 外部服务主动发送的查询消息。 若外部服务发送的查询消息为主服务查询消息， 则服务开 始验证自身是否为主服务并将验证结果反馈给发送方； 若外部服务发送的查询消息为服务 优先级查询消息， 则服务开始读取自身服务优先级， 并与外部服务优先级比较， 然后将比较 结果反馈给发送方。 外部服务消息响应模块4也用于接收和处理外部服务发送的反馈消息， 反馈消息是外部服务对服务发送查询消息的信息反馈。 若外部服务发送的反馈消息为主服 务查询消息的信息反馈， 则服务开始验证反馈结果。 若反馈存在主服务， 则服务退出主服务 选举流程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所有外部服务都已反馈， 。

20、则开始执行主服务选举模块5； 若外部服务发送的反馈消息为服务优先级查询消息的信息 反馈， 则服务开始验证反馈结果。 若反馈存在优先级高的外部服务， 则退出主服务选举流 程； 若不存在， 则判断所有外部服务是否都已反馈完毕， 若所有外部服务都已反馈， 则开始 执行主服务当选模块6； 0028 本发明中所述的服务是一种可长时间运行的可执行应用程序， 适合在服务器上使 用， 可以在计算机启动时自动启动， 可以暂停和重新启动而且不显示任何用户界面。 其中， 服务器是计算机的一种， 它比普通计算机运行更快、 负载更高、 价格更贵， 具有高速的CPU运 算能力、 长时间稳定运行能力、 强大的I/O外部数据。

21、吞吐能力以及更好的扩展性。 分布式系 统中所有服务必须在同一局域网下， 服务与服务之间通过网络通信的方式进行信息交换。 本发明中所述的主服务是经过分布式系统中所有服务执行完主服务选举流程后选举出来 的服务， 具有管理和配置其他服务的功能， 它可以对分布式系统中所有服务的消息进行接 收和分发， 是分布式系统的服务消息调度中心。 发明中所述的外服务是指相对于一个已经 成功部署和运行的服务， 与这个服务在同一分布式系统、 同一局域网但在不同计算机上部 署和运行的服务。 0029 如图1所示， 本发明公开一种适用于分布式系统的主服务选举方法。 其包括服务配 置模块、 服务初始化模块、 主服务查询模块、。

22、 外部服务消息响应模块、 主服务选举模块和主 服务当选模块。 本实施例以分布式系统存在一个服务时选举主服务进行说明。 0030 工作原理如下所述： 0031 步骤1、 分布系统存在1个服务， 操作人员在服务配置文件中配置服务优先级并且 启动服务， 服务初始化模块开始自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先级。 0032 步骤2、 完成第1步后， 服务1开始执行主服务选举流程， 下面是服务1执行主服务选 举流程的分解步骤。 0033 2.1服务1成功启动后， 主服务查询模块主动通过局域网向外广播， 查询分布式系 统中所有外部服务。 说明书 3/4 页 6 CN 111541577 A 6 003。

23、4 2.2完成2.1后， 由于未查询到外部服务， 因此服务1成功当选为主服务， 跳过步骤 2。 0035 步骤3、 服务1执行完主服务选举流程后， 即可成功选举出主服务。 0036 具体实施例1 0037 本实施例与具体实施例1相同， 区别在于本实施例以分布式系统存在3个服务时选 举主服务进行说明。 0038 工作原理如下所述： 0039 步骤1、 分布式系统中有3个服务， 操作人员分别在3个服务配置文件中配置服务优 先级并且启动服务， 服务初始化模块开始自动读取配置文件中已经成功配置的服务优先 级。 0040 完成第1步后， 3个服务开始执行主服务选举流程， 下面以服务1举例说明主服务选 举。

24、流程。 0041 步骤2、 2.1服务1成功启动后， 服务1中的主服务查询模块主动通过局域网向外广 播， 查询分布式系统中所有外部服务。 0042 2.2完成2.1后， 若未查询到外部服务， 则服务1成功当选主服务， 跳过步骤2； 若成 功查询到外部服务， 即服务2和服务3， 则向服务2到服务3发送主服务查询消息。 0043 2.3完成2.2后， 服务1中的外部服务消息响应模块接收到服务2或服务3返回的反 馈信息， 若服务2或服务3反馈自身就是主服务， 则服务1结束选举流程； 若服务2或服务3反 馈自身不是主服务， 则服务1检查系统中其他服务是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则 执行2.4。

25、。 若未全部反馈， 则继续等待反馈。 0044 2.4完成2.3后， 由于未找到主服务， 服务1中的主服务选举模块开始通过局域网向 外广播， 向服务2和服务3发送服务优先级查询消息。 0045 2.5完成2.4后， 服务1中的外部服务消息响应模块接收到服务2或服务3返回的反 馈信息， 若服务2或服务3反馈自身优先级比服务1高， 则服务1结束选举流程， 跳过步骤2； 若 服务2或服务3反馈自身优先级比服务1低， 则服务1检查系统中其他服务是否都已经反馈， 若都已经反馈完毕， 则执行2.6。 若未全部反馈， 则继续等待反馈。 0046 2.6完成2.5后， 由于未找到服务优先级更高的服务， 则服务1成功当选主服务。 0047 2.7完成2.6后， 服务1中主服务当选模块开始通过局域网向外广播， 向服务2和服 务3发送服务1成功当选主服务消息。 0048 步骤3、 服务1、 服务2和服务3各自执行完主服务选举流程后， 即可成功选举出主服 务。 0049 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出： 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说明书 4/4 页 7 CN 111541577 A 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 111541577 A 8 。