一种改进的主从节点选举算法用于实现集群负载均衡

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1、第２６卷第３期２０１５年９月中国计量学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙＶ０１．２６Ｎｏ．３Ｓｅｐ．２０１５【文章编号１１００４—１５４０（２０１５）０３—０３４１—０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４—１５４０．２０１５．０３．０１７一种改进的主从节点选举算法用于实现集群负载均衡任乐乐，何灵敏（中国计量学院信息工程学院，浙江杭州３１００１８）【摘要】随着数据量的不断增长，分布式搜索引擎的出现满足了大数据量的检索性能．现有的主从节点选举策略往往会导致主从节点分配不均而使得查询性能不均

2、衡．现提出一种搜索引擎集群的主从节点选举策略，能保证正常情况下节点的分布均衡．当出现宕机时能重新切换主节点，保证检索功能有效；当宕机的服务器重新上线时，主从节点分布恢复正常，避免了负载不平衡的缺陷，达到合理利用每台服务器的性能并充分发挥集群的性能优势的目的．【关键词】集群；主从节点选举；负载均衡；容灾恢复【中图分类号】ＴＰ３１７【文献标志码】ＡＡｍａｓｔｅｒ－ｓｌａｖｅｅｌｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｃｌｕｓｔｅｒｓＲＥＮＬｅｌｅ，ＨＥＬｉｎｇｍｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ

3、ｇ，ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｍｏｕｎｔｏｆｄａｔａ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｅａｒｃｈｅｎｇｉｎｅｓａｐｐｅａｒｅｄｔＯｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｏｆｂｉｇｄａｔａｒｅｔｒｉｅｖａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍａｓｔｅｒ—ｓｌａｖｅｎｏｄｅｅｌｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｌｅａｄｅｄｔＯｔｈｅｉｍｂａｌａｎｃｅｏｆｑｕｅｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｕｅｔＯｕｎｅｖｅｎｎｏｄｅｄｉｓｔｒ

4、ｉｂｕｔｉｏｎｓ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｍａｓｔｅｒ—ｓｌａｖｅｅｌｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｓｅａｒｃｈｅｎｇｉｎｅｃｌｕｓｔｅｒｓ．Ｗｈｅｎａｓｅｒｖｅｒｗａｓｄｏｗｎ，ａｍａｉｎｎｏｄｅｗａｓｓｗｉｔｃｈｅｄｔＯｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｔｒｉｅｖａｌ．Ａｎｄｗｈｅｎｔｈｅｂｒｏｋｅｎｓｅｒｖｅｒｗａｓｂａｃｋｏｎｌｉｎｅａｇａｉｎ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｓｔｅｒ—ｓｌａｖｅｎｏｄｅａｌｓｏｃ

5、ａｍｅｔＯｎｏｒｍａｌ．Ｔｈｕｓ。ｔｈｅｄｅｆｅｃｔｏｆｌｏａｄｕｎｂａｌａｎｃｅｗａｓａｖｏｉｄｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｅｖｅｒｙｓｅｒｖｅｒｗａｓｕｓｅｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙａｎｄｗｅｃｏｕｌｄｔａｋｅｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｕｓｔｅｒ；ｍａｓｔｅｒ－ｓｌａｖｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇ；ｄｉｓａｓｔｅｒｒｅｃｏｖｅｒｙ分布式算法不但能够将多台服务器的资源综合利用，而且可以通过备份机制避免由于单个节点失效而影响数据查询结果的风险‘１｜．分布式算法往往

6、使用主从模式实现数据的备份和容灾功能．如何均衡地利用每台搜索引擎的性能并且如何实现容灾恢复策略是分布式算法的关键‘２‘３｜．【收稿日期】２０１５—０５—１９《中国计量学院学报》网址：ｚｇｊｌ．ｃｂｐｔ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ【作者简介】任乐乐（１９９３一），女，山西省长治人，硕士研究生，主要研究方向为大数据．Ｅ—ｍａｉｌ：１１９２６９５８１８＠ｑｑ．ｃｏｒｎ通讯联系人：何灵敏，男，副教授．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｅｌｍ＠ｃｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ万方数据３４２中国计量学院学报第２６卷现有的主从节点选举算法中的主从节点分配不合理，往往会出现１台服务器存在２个

7、主节点，而另外１台服务器存在２个从节点的情况．当用户进行查询时集群只会向主节点发送查询请求，导致１台服务器需要完成２个分片的查询工作，而另一台服务器处于完全空闲的状态．查询性能不均衡Ｈ］．该缺点主要由两个原因导致：１）因为每个分片的注册线程是完全独立的，每台服务器上有两个不同的分片需要注册，而由就分片获取自身的信息（ＩＰＪ也ｔ１］ｚ，分片名称等）ｚｏｏｋｅｅｐｅｒ相应的管理目进行注册（写入自身的信息）事件触发于服务器的启动速度和网路情况都不相同，往往会出现一台服务器上的两个分片都首先注册到ｚｏｏｋｅｅｐｅｒ［５１的分片管理目录下而成为主节点，

8、而注册速度慢的服务器上的两个节点都会成为从节点．２）即使首次创建时主节点的分配是均衡的，即每台服务器上有一个主节点和一个从节点，但是当某