专利名称：集群数据库的自动地址分配方法
技术领域：
本发明涉及数据库技术，尤其涉及集群数据库的自动地址分配方法。
技术背景
数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。随着计算机技术的发展已远远超出了这个范围中的的大多数应用。迫于计算机软硬件发展的需求，数据管理经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。与人工管理和文件系统相比，数据库系统的特点主要有以下几个主面
1)数据的结构化；
2)数据的共享性高，冗余度低，易扩充；
3)数据独立性高；
4)数据由DBMS统一管理和控制。
目前，数据库已经成为现代信息系统的一个不可分割的重要组成部分。数百万甚至数十亿字节信息的数据库存在于科技，工业，农业，商业，服务业和政府共同的信息系统中。20世纪80年代期间，不仅在大型机，在大多数计算机上还配置数据库管理系统，数据库技术得到更广泛的使用和普及，是计算机技术发展最快的领域。
当前主流的数据库系统技术中，常用的是ADO与SQL SERVER。
ADO,即Active数据对象实际是一种提供访问各种数据类型的连接机制。ADO设计为一种极简单的格式，通过ODBC的方法同数据库接口相连。用户可以使用任何一种ODBC 数据源。ADO集中了 RDO和DAO的优点，可以通过简单的编程实现和各种数据结构进行连接。ADO通过下面几步来完成对数据库的操作
1)创建一个到数据源的连接，连接到数据库；或者开始一个事务。
2)创建一个代表SQL命令行的对象。
3)执行命令行。
4)如果返回以表格形式组织的数据，则将它们保存在缓存中，产生相应的数据集对象。这样便于查找，操作数据。
5)通过数据集对象对数据进行各种操作。
6)更新数据库，如果使用事务，确认是否接受事务期间发生的数据变化。
7)结束连接和事务。
使用ADO的目的是进入数据源，使得修改，更新数据成为可能。
SQL SERVER吸收了许多新的功能以增加系统的运行性能，还使数据库的管理工作更加轻松。SQL SERVER可以安装在个人计算机上，并且可以组成数据库集群的方式协同工作。数据库机群的出现使得单个数据库独立工作的方式演变为多个数据库协同工作，大大提升的工作的效率和整体数据库的工作稳定性。发明内容
本发明揭示了一种集群数据库的自动地址分配方法，包括
采集集群数据库的物理网络拓扑结构，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号；
集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号；
基于查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构；
比较逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构是否是同构的，如果逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构不同构，参照物理网络拓扑结构修正逻辑网络拓扑结构；
对逻辑网络拓扑结构进行最短路径优化；
根据经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构中，任意两个数据库之间具有最小的传输时间。
根据本发明，还揭示了一种集群数据库的自动地址分配方法，包括
采集集群数据库的物理网络拓扑结构，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号；
集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号；
基于查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构；
比较逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构是否是同构的，如果逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构不同构，参照物理网络拓扑结构修正逻辑网络拓扑结构；
对逻辑网络拓扑结构进行关联性优化；
根据经过关联性优化逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
经过关联性优化的逻辑网络拓扑结构中，具有最小的关联节点数量。对逻辑网络拓扑结构进行关联性优化包括对集群数据库中的每一个数据库进行关联性迭代运算。
本发明的集群数据库的自动地址分配方法首先验证集群数据库的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构之间的差异，消除上述两种拓扑结构的差异之后对逻辑拓扑结构进行优化，最后对经过优化的逻辑拓扑结构分配地址，使得集群数据库的整体性能得到提高。
图1揭示了根据本发明的第一实施例的集群数据库的自动地址分配方法的流程图。
图2揭示了根据本发明的第二实施例的集群数据库的自动地址分配方法的流程图。
具体实施方式
数据库集群是指将一组数据库服务器以集群的方式组合起来，使用统一的接口向用户提供服务。数据库集群系统利用保存在多个数据库后端节点上的数据副本获得更高的可用性；并利用多个数据库后端节点提供单一数据库系统所无法提供的更强大的数据管理能力和更高的查询响应效率。通常，数据库集群系统使用多种数据分布方式，包括全集冗余模式、子集划分模式和子集交叠模式。其中全集冗余模式是指多个后端节点中所保存的数据完全相同；子集划分模式是指多个后端节点各保存数据全集的一部分数据，节点间没有数据交叠；子集交叠模式是指，各结点各保存数据全集的一部分数据，节点间有数据交叠。为了获得更高可用性和响应效率，集群系统大都采用全集冗余模式。
全集冗余模式的数据库集群的网络配置或拓扑可以是对称的或非对称的，并且可包括几十台或几百台以各种分层结构安排的数据库。预期的设计配置用于引导数据库集群的构造。数据库之间彼此连接，在所有数据库通过某种方式连接在一起之后，可分配地址以标识每一数据库及其实际彼此相对关系。高效地解救成百上千台数据库之间的地址分配的一种方式是使用图理论，将物理拓扑结构和逻辑拓扑结构修改为同构。
本发明的集群数据库的自动地址分配方法即是基于上述的理论提出。
参考图1琐示，揭示了一种集群数据库的自动地址分配方法，包括如下的步骤
S10.采集集群数据库的物理网络拓扑结构，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号。在一个实施例中，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
Sll.集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号。
S12.基于查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构。该步骤可以实现如下首先每一个数据库在接收到查询消息后从查询消息中提取发送查询消息的数据库的识别号，由此每一个数据库就能够推断哪些数据库是与之相连接。 同时，每一个数据库在返回应答消息时在应答消息中加入自己的识别号，这样，发送查询消息的数据库在接收到应答消息后也能够了解哪些数据库是与之相连接。将两次的连接关系加以核实后，就能够得到整个集群数据库的连接关系，并能够基于该连接关系建立逻辑网络拓扑结构。
S13.比较逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构是否是同构的，如果逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构不同构，参照物理网络拓扑结构修正所述逻辑网络拓扑结构。
S14.对逻辑网络拓扑结构进行最短路径优化。经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构中，任意两个数据库之间具有最小的传输时间。
S15.根据经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
参考图2所示，揭示了根据本发明的另一种集群数据库的自动地址分配方法，包括如下的步骤
S20.采集集群数据库的物理网络拓扑结构，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号。在一个实施例中，物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
S21.集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号。
S22.基于查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构。该步骤可以实现如下首先每一个数据库在接收到查询消息后从查询消息中提取发送查询消息的数据库的识别号，由此每一个数据库就能够推断哪些数据库是与之相连接。 同时，每一个数据库在返回应答消息时在应答消息中加入自己的识别号，这样，发送查询消息的数据库在接收到应答消息后也能够了解哪些数据库是与之相连接。将两次的连接关系加以核实后，就能够得到整个集群数据库的连接关系，并能够基于该连接关系建立逻辑网络拓扑结构。
S23.比较逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构是否是同构的，如果逻辑网络拓扑结构和物理网络拓扑结构不同构，参照物理网络拓扑结构修正所述逻辑网络拓扑结构。
S24.对逻辑网络拓扑结构进行关联性优化。经过关联性优化的逻辑网络拓扑结构中，具有最小的关联节点数量。在一个实施例中，关联性优化的实现过程如下对集群数据库中的每一个数据库进行关联性迭代运算，直到所有的数据库都执行完关联性迭代运算。
S25.根据经过关联性优化逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
本发明的集群数据库的自动地址分配方法首先验证集群数据库的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构之间的差异，消除上述两种拓扑结构的差异之后对逻辑拓扑结构进行优化，最后对经过优化的逻辑拓扑结构分配地址，使得集群数据库的整体性能得到提高。权利要求
1.一种集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于，包括采集所述集群数据库的物理网络拓扑结构，所述物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号；集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，所述查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，所述应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号；基于所述查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构；比较所述逻辑网络拓扑结构和所述物理网络拓扑结构是否是同构的，如果所述逻辑网络拓扑结构和所述物理网络拓扑结构不同构，参照所述物理网络拓扑结构修正所述逻辑网络拓扑结构；对所述逻辑网络拓扑结构进行最短路径优化；根据经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
2.如权利要求1所述的集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于， 所述物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
3.如权利要求1所述的集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于，经过最短路径优化的逻辑网络拓扑结构中，任意两个数据库之间具有最小的传输时间。
4.一种集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于，包括采集所述集群数据库的物理网络拓扑结构，所述物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的设备识别号；集群数据库中的每一个数据库向外发送查询消息，所述查询消息中包括发送查询消息的数据库的设备识别号，每一个数据库接收到查询消息后返回一应答消息，所述应答消息中包含接收到查询消息的数据库的设备识别号；基于所述查询消息和应答消息中的设备识别号建立集群数据库的逻辑网络拓扑结构；比较所述逻辑网络拓扑结构和所述物理网络拓扑结构是否是同构的，如果所述逻辑网络拓扑结构和所述物理网络拓扑结构不同构，参照所述物理网络拓扑结构修正所述逻辑网络拓扑结构；对所述逻辑网络拓扑结构进行关联性优化；根据经过关联性优化逻辑网络拓扑结构为集群数据库中的每一个数据库分配逻辑地址。
5.如权利要求4所述的集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于， 所述物理网络拓扑结构包括集群数据库中每一个数据库的MAC地址。
6.如权利要求4所述的集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于， 经过关联性优化的逻辑网络拓扑结构中，具有最小的关联节点数量。
7.如权利要求6所述的集群数据库的自动地址分配方法，其特征在于，对所述逻辑网络拓扑结构进行关联性优化包括对集群数据库中的每一个数据库进行关联性迭代运算。
全文摘要
本发明揭示了一种集群数据库的自动地址分配方法，首先验证集群数据库的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构之间的差异，消除上述两种拓扑结构的差异之后对逻辑拓扑结构进行优化，最后对经过优化的逻辑拓扑结构分配地址，使得集群数据库的整体性能得到提高。
文档编号G06F17/30GK102541895SQ20101060094
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者薛凯杰, 郭欣 申请人:上海杉达学院