[0001] 本公开涉及数据库管理技术领域，尤其涉及一种数据库管理设备。

[0002] 数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。在现有技术中，用户一般会单独购买服务器节点，在购买了服务器节点之后，需要在服务器节点上安装数据库软件。然而，在用户安装的过程中，数据库软件在服务器节点上运行时可能会遇到各种各样的问题，例如，软硬件兼容的问题等，从而，给用户使用带来一些不便和烦恼。
实用新型内容

[0003] 本说明书实施方式提供一种更加方便用户使用的数据库管理设备。

[0004] 本说明书实施方式的一个方面提供一种数据库管理设备。所述数据库管理设备包括机架、安装于所述机架中的交换机、安装于所述机架中的至少一个数据库节点以及安装于所述机架中的管理控制节点。每个所述数据库节点中预装有所述数据库节点负责运行的数据库软件，每个所述数据库节点包括第一网口，所述第一网口网络连接所述交换机。所述管理控制节点中预装有所述管理控制节点负责运行的数据库管理控制软件，所述管理控制节点包括第二网口，所述第二网口网络连接所述交换机，从而所述管理控制节点与所述至少一个数据库节点通讯连接，以管理和控制所述至少一个数据库节点。

[0005] 本说明书一个实施方式的数据库管理设备通过将管理控制节点和至少一个数据库节点通过交换机连接并一同安装于机架上，并在管理控制节点和至少一个数据库节点中分别预装好数据库管理控制软件和数据库软件，从而通过软硬件结合的方式实现了数据库管理设备开箱即用的功能，减少交付周期，更加方便用户使用，从而可以屏蔽软硬件兼容性等问题。而且，本说明书一个实施方式的数据库管理设备开箱后可根据用户需求配置自动安装部署数据库服务。

[0006] 本说明书一个实施方式的数据库管理设备通过管理控制节点来管理至少一个数据库节点，从而可以实现对分布式关系型数据库的管理和控制。

[0009] 这里将详细地对示例性实施方式进行说明。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所限定的、本说明书的一些方面相一致的装置的例子。

[0010] 在本说明书实施方式使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本说明书。除非另作定义，本说明书实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本说明书所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

[0011] 本说明书实施方式提供了一种数据库管理设备。本说明书一个实施方式的数据库管理设备可以整体打包成机柜的形式，从外观上构成一个整体设备，从而方便用户使用。本说明书实施方式的数据库管理设备可以包括构成机柜的机架101(如图1和图2所示)，数据库管理设备中的下面所述的所有节点均可以安装在该机架101中。数据库管理设备的机架101可以为金属材质，例如由钢铁结构件构成，机架101也可以是亚克力等其他材质构成。本说明书对数据库管理设备的物理外形并不做任何限制，可以根据数据库管理设备所包括的节点数量来进行适应性地调整。

[0012] 图1揭示了本说明书一个实施方式的数据库管理设备100的示意性结构框图。如图1所示，本说明书一个实施方式的数据库管理设备100还可以包括安装于机架101中的交换机30、安装于机架101中的至少一个数据库节点10以及安装于机架101中的管理控制节点
20。至少一个数据库节点10例如可以包括一个、两个、三个或者更多个数据库节点10，如数据库节点1‑N，在本说明书中并不对数据库节点10的数量做具体限制，其中，在图1中仅示出三个数据库节点10。

[0013] 在图1所示的实施方式中，数据库节点10和管理控制节点20例如可以为个人电脑(PC，Personal Computer)或者微型电脑。

[0014] 每个数据库节点10中预装有数据库节点10负责运行的数据库软件。每个数据库节点10包括第一网口14，第一网口14网络连接交换机30。管理控制节点20中预装有管理控制节点20负责运行的数据库管理控制软件，可以用来管理和控制至少一个数据库节点10。管理控制节点20包括第二网口24，第二网口24网络连接交换机30。各个数据库节点10的第一网口14通过交换机30与管理控制节点20的第二网口24通讯连接，从而使得管理控制节点20与各个数据库节点10之间建立通讯连接，以管理和控制至少一个数据库节点10。数据库管理设备100中的管理控制节点20和各个数据库节点10都可独立地运行操作系统。

[0015] 各个数据库节点10中的第一网口14和管理控制节点20中的第二网口24可以包括电口、光口和无线形式的网络接口中的至少一种。

[0016] 在一个实施方式中，交换机30包括带内交换机31，各个数据库节点10中的第一网口24通过网线网络连接带内交换机31，管理控制节点20中的第二网口24通过网线网络连接带内交换机31。管理控制节点20负责运行数据库管理控制软件，通过带内交换机31，完成各个数据库节点10的部署安装、监控、管理、卸载软件等功能。

[0017] 用户在使用该数据库管理设备100时，只需简单地将网线插入到带内交换机31提供的网络接口，即可通过该网络接口来访问各个数据库节点10提供的业务服务。

[0018] 本说明书一个实施方式的数据库管理设备100通过将管理控制节点20和至少一个数据库节点10通过交换机30连接并一同安装于机架101上，并在管理控制节点20和至少一个数据库节点10中分别预装好数据库管理控制软件和数据库软件，从而通过软硬件结合的方式实现了数据库管理设备100开箱即用的功能，减少交付周期，更加方便用户使用，从而可以屏蔽软硬件兼容性等问题。而且，本说明书一个实施方式的数据库管理设备100开箱后可根据用户需求配置自动安装部署数据库服务。

[0019] 继续参照图1所示，每个数据库节点10至少包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)(称之为第一中央处理单元(即第一CPU))11、内存(称之为第一内存)12和数据库存储器13。第一中央处理单元11与第一网口14之间例如可以通过PCIE(Peripheral Component Interconnect Express，外围组件互连扩展)总线连接。第一CPU 11用来负责数据库的操作计算。第一内存12与第一CPU 11连接，例如，第一内存12和第一CPU 11之间可以通过第一CPU 11自带的内存控制器与第一内存12进行连接。在一些实施方式中，第一中央处理单元11与数据库存储器13之间例如可以通过PCIE总线连接。在其他实施方式中，第一中央处理单元11与数据库存储器13之间还可以通过SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)总线或SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)总线连接。第一内存12用来负责数据库的中间临时数据的保存，所有的数据最终都要存储到数据库存储器13中以实现数据的持久化保存，数据库存储器13可以用来长久地保存数据。当然，在本说明书的其他一些实施方式中，各个数据库节点10也可以按需增加其他的模块。

[0020] 管理控制节点20与至少一个数据库节点10通讯连接。管理控制节点20至少包括CPU(称之为第二中央处理单元(即第二CPU))21、内存(称之为第二内存)22和用于数据存储的第二存储器23。第二中央处理单元21与第二网口24之间例如可以通过PCIE总线连接。第二内存22与第二CPU 21连接，例如，第二内存22和第二CPU 21之间可以通过第二CPU 21自带的内存控制器与第二内存22进行连接。第二中央处理单元21与第二存储器23之间例如可以通过PCIE总线、SATA总线或SAS总线等进行连接。第二内存22用来临时存储数据，第二存储器23用来长期保存数据。当然，在本说明书的其他一些实施方式中，管理控制节点20也可以按需增加其他的模块。

[0021] 数据库节点10中的第一内存12和管理控制节点20中的第二内存22例如可以包括但不限于DDR(Double Data Rate，双倍速率)内存。

[0022] 数据库节点10中的第一CPU 11和管理控制节点20中的第二CPU 21是一种带有计算、存储和控制功能的设备，一般包括逻辑运算单元、控制单元和存储单元等。

[0023] 本说明书一个实施方式的数据库管理设备100在管理控制节点20和各个数据库节点10中分别设置各自的CPU和存储器，从而将计算与存储功能放在同一个节点中完成，从而可以实现分布式关系型数据库的管理和控制。

[0024] 图2揭示了本说明书另一个实施方式的数据库管理设备200的示意性框图。如图2所示，与图1所示的数据库管理设备100所不同的是，在图2所示的数据库管理设备200中，交换机30还包括带外交换机32，每个数据库节点10还包括第一带外管理器15，各个数据库节点10中的第一带外管理器15例如通过网线通信连接到带外交换机32，管理控制节点20还包括第二带外管理器25，管理控制节点20中的第二带外管理器25例如通过网线通信连接到带外交换机32。从而，用户可以通过网线接入到带外交换机32提供的网络接口，通过该网络接口即可连接到各个数据库节点10的第一带外管理器15和管理控制节点20的第二带外管理器25，从而通过第一带外管理器15和第二带外管理器25来分别独立地管理和监控各个数据库节点10和管理控制节点20。每一个带外管理器可以用来监控各自的整个节点的所有状态，例如可以监控节点中的CPU、内存、主板、传感器、电源、存储器等是否有损坏等。

[0025] 在图2所示的实施方式中，数据库节点10和管理控制节点20例如可以为服务器。

[0026] 在本说明书的一个实施方式中，带内交换机31和带外交换机32分别是以独立的两个交换机的形式被示出，即带内交换机31和带外交换机32在物理层面上是相互隔离的。然而，在本说明书的其他实施方式中，带内交换机31和带外交换机32也可以做成一个交换机30，在交换机30内部例如用VLAN等做逻辑上的隔离，让带内交换机31和带外交换机32的IP不在同一个段上，从而使得带内交换机31和带外交换机32相互之间的网络隔离。

[0027] 在图1所示的数据库管理设备100和图2所示的数据库管理设备200中，管理控制节点20与至少一个数据库节点10的架构可以是相互同构的，或者，管理控制节点20与至少一个数据库节点10的架构也可以异构的。

[0028] 至少一个数据库节点10包括多个，多个数据库节点10之间的架构都是相互同构的，例如，多个数据库节点10可以都为ARM架构或都是X86架构。

[0029] 多个数据库节点10可以形成分布式关系型数据库，各个数据库节点10分别执行各自的事务，承担不同的角色。数据库节点10运行数据库软件，其中的数据存储通过数据库软件本身的分布式机制来实现多副本存储在各个数据库节点10的数据库存储器13中。数据库节点10中运行的数据库软件通过分布式协议，例如raft/paxos等实现数据一致性。多个数据库节点10中至少包括一个执行事务的主副本节点和用于同步存储该主副本节点的数据的一个或多个从副本节点。在图1和图2所示的数据库管理设备100和200中，包括三个数据副本，每个数据会分别存三份，分别放在三个数据库节点10上。例如，从上算起第二个数据库节点10作为主副本节点，上起第一个数据库节点10和第三个数据库节点10作为从副本节点。主副本节点例如可以负责执行读写操作，在主副本节点的事务处理完毕之后，主副本节点例如可以通过日志的方式或者数据传输的方式等将其数据同步到第一个数据库节点10和第三个数据库节点10，告知第一个数据库节点10和第三个数据库节点10自己所发生的变化，第一个数据库节点10和第三个数据库节点10在获知后也会做出相应的处理。因此，在其中一个数据库节点10发生故障时，其他数据库节点10仍然可以继续运行，从而确保了数据库的高扩展性和高可靠性。

[0030] 在一些实施方式中，管理控制节点20例如可以包括一个、两个、三个或者更多个管理控制节点20，在本说明书中并不对管理控制节点20的数量做具体限制，其中，在图1和图2中以一个管理控制节点20被示出。每一个管理控制节点20与各个数据库节点10通讯连接。在管理控制节点20包括多个的情况下，多个管理控制节点20可以形成主从关系，例如多个管理控制节点20可以包括主管理控制节点和用于对主管理控制节点起备份作用的从管理控制节点，从而能够实现对各个数据库节点10的可靠管理和控制。

[0031] 在一个实施方式中，本说明书的数据库管理设备100、200可以通过统一供电的方式，由外部电源统一供电。在另一个实施方式，本说明书的数据库管理设备100、200还可以包括用于与外部电源连接的多个电源模块(未图示)。其中，数据库管理设备100、200中的交换机30以及至少一个数据库节点10和管理控制节点20中的每一个节点均包括一个电源模块，多个电源模块可以分别独立地给交换机30和各个节点供电。本说明书实施方式的数据库管理设备100、200对供电模式并不做局限。

[0032] 本说明书一个或多个实施方式的数据库管理设备100、200具有高性能和高可用性等优点，能够用于OLTP(On‑Line Transaction Processing，联机事务处理)过程系统或吞吐要求极高的DW(数据仓库)系统，能够面向中下企业，解决交付周期长、硬件兼容性问题多、性能不一致等痛点。

[0033] 以上实施方式的说明只是用于帮助理解本说明书的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本说明书的精神和原理的前提下，还可以对本说明书进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本说明书所提出的权利要求书的保护范围内。