高可用集群中間件研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著Internet應用的深入，諸如電信、銀行等關鍵性行業(yè)的業(yè)務以及諸如搜索、即時通信、網(wǎng)上交易、在線娛樂等大批新興的Internet服務都對服務可用性提出了越來越高的要求。對于它們而言，系統(tǒng)宕機或者其它原因?qū)е碌姆詹豢捎弥苯佑绊懼镜臓I運收入和形象以及客戶滿意度，更嚴重的甚至導致法律糾紛。所謂可用性是指系統(tǒng)正常工作而不停機的時間百分比。當前集群已成為服務器行業(yè)的主流結(jié)構(gòu)，盡管單個硬件的可靠性日益提高，但由于集群規(guī)模增大帶來環(huán)境的復

2、雜性和人為因素的不確定性，系統(tǒng)仍然表現(xiàn)出頻繁的故障，這使得從軟件角度考慮提高可用性顯得尤為重要。 高可用集群中間件為集群環(huán)境中的應用服務提供高可用通信環(huán)境和基于冗余的自動化失效恢復方式，它介于操作系統(tǒng)和上層應用程序之間，通過減少系統(tǒng)恢復的時間來提高可用性。基于該中間件開發(fā)的集群應用服務將繼承中間件提供的高可用特性，從而有效降低企業(yè)應用開發(fā)在可用性方面的成本。 本文主要研究高可用集群中間件的設計與實現(xiàn)，包括以下幾方面內(nèi)容：

3、 1)高可用集群中間件的整體框架。本文描述了底層高性能驅(qū)動框架和動態(tài)插件管理框架，前者驅(qū)動中間件的運行，后者驅(qū)動模塊的動態(tài)更新。在此基礎上本文抽象了集群服務的一般模型，并研究和設計基于該模型的冗余、劃分和分布方式。 2)底層基礎服務實現(xiàn)。本文描述了中間件實現(xiàn)的關鍵服務—集群成員管理層和統(tǒng)一可靠通信層，以及高可用組件管理框架。集群成員管理層實現(xiàn)了集群成員的維護和變更通知，統(tǒng)一可靠通信層實現(xiàn)了滿足中間件通信環(huán)境特點的單播和組

4、播可靠通信，高可用組件管理框架實現(xiàn)了自動化的組件冗余和失效切換管理。 3)分布式測試框架。針對中間件運行環(huán)境的特點，本文設計了基于錯誤注入的分布式協(xié)作測試框架，它能夠驅(qū)動多客戶端多服務端進行協(xié)作測試，并且支持群集操作，用它來測試中間件的功能實現(xiàn)。 本文主要內(nèi)容來源于國家863子課題“高可用集群中間件開發(fā)與實現(xiàn)”的相關工作中，主要貢獻包括： 1)采用動態(tài)鏈接庫機制實現(xiàn)了一套動態(tài)更新框架； 2)針對通信環(huán)境特