一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410401911.5

申请日:

2014.08.14

公开号:

CN104202254A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04L 12/803申请日:20140814|||公开

IPC分类号:

H04L12/803(2013.01)I; H04L29/08

主分类号:

H04L12/803

申请人:

江苏省邮电规划设计院有限责任公司

发明人:

朱晨鸣; 乔长兵; 房磊; 王强; 张云帆; 乔爱锋; 张文健; 朱涛

地址:

210000 江苏省南京市江宁区天元东路1号

优先权:

专利代理机构:

江苏圣典律师事务所 32237

代理人:

胡建华

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内容摘要

本发明提供了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,云管理平台控制负载均衡设备将服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。

权利要求书

1.  一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,其特征在于,云管理平台控制负载均衡设备将服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。

2.
  根据权利要求1所述的基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:各个节点上报包括CPU使用率、内存使用率以及存储使用率在内的资源使用情况;
步骤2:上报资源周期为T秒,调整分发阈值Q;
步骤3:轮询服务器集群中的N个节点;
步骤4:云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值,第i个节点的当量值Xi的计算公式如下,i取值1~N:
Xi=Pi*a+Mi*b+Hi*c;
Pi表示第i个节点的CPU使用率,Mi表示第i个节点的内存使用率,Hi表示第i个节点的存储使用率,a表示CPU使用率权重、b表示内存使用率权重、c表示存储使用率权重,a、b、c的取值范围0~1,且a+b+c=1;
步骤5:云管理平台为每个节点计算出归一化当量值,第i个节点的归一化当量值Yi计算公式为:
Yi=XiΣi=1NXi,]]>
步骤6:如果一个节点的归一化当量值Yi满足:则进入步骤7,否则进入步骤8
步骤7:云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的服务请求数之比为:
1Y1:1Y2:1Y3......:1YN]]>
步骤8:T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。

说明书

一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法
技术领域
本发明涉及一种云计算处理方法,特别是一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法。
背景技术
目前,云平台的负载均衡技术大致可分为二大类,即静态负载均衡技术和动态负载均衡技术。基本都是通过负载均衡设备实现并发请求数的负载均衡。但是并发请求数上的负载均衡会造成云资源池上各节点负荷高低不同,不利于系统稳定和资源均衡利用。
调度算法有如下几类:(一)简单轮询法;(二)根据权重进行调度;(三)根据连接数调度,最少连接者先处理;(四)根据请求源IP地址进行调度。可以和hash算法结合,提高调度的均衡性;(五)根据请求的URI进行调度;(六)根据请求的URI参数进行调度;(七)根据HTTP请求头进行调度;(八)根据cookie进行调度,可以和hash算法结合,提高调度的均衡性。
上述算法的大概特点为根据客户端的服务请求进行调度,基本上属于静态调度,没有根据服务器的运行情况对算法进行动态调整。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,云管理平台控制负载均衡设备将服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。
本发明包括如下步骤:
步骤1:各个节点上报包括CPU使用率、内存使用率以及存储使用率在内的资源使用情况;
步骤2:上报资源周期为T秒,调整分发阈值Q;
步骤3:轮询服务器集群中的N个节点;
步骤4:云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值,第i个节点的当量值Xi的计算公式如下,i取值1~N:
Xi=Pi*a+Mi*b+Hi*c;
Pi表示第i个节点的CPU使用率,Mi表示第i个节点的内存使用率,Hi表示第i个节点的存储使用率,a表示CPU使用率权重、b表示内存使用率权重、c表示存储使用率权重,a、b、c的取值范围0~1,且a+b+c=1;
步骤5:云管理平台为每个节点计算出归一化当量值,第i个节点的归一化当量值Yi计算公式为:
Yi=XiΣi=1NXi,]]>
步骤6:如果一个节点的归一化当量值Yi满足:则进入步骤7,否则进入步骤8
步骤7:云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的服务请求数之比为:
1Y1:1Y2:1Y3......:1YN]]>
步骤8:T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。
本发明通过云资源池上各节点实时上报其资源使用情况,由云管理平台根据上报的数据实时计算出下一时刻分发的请求数,最终使得云平台中各计算节点的负荷达到均衡。云平台智能负载均衡算法:云资源池上各节点通过负载均衡设备向云管理平台实时上报资源使用情况,云管理平台根据上报的数据计算出下一时刻各节点负荷分担量,通过负载均衡设备对云资源池各节点进行新的负载均衡。本发明实现了云资源池各节点资源使用情况的均衡化,避免了云资源池中各节点资源使用情况不均衡的问题,提高了云资源池的资源使用效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明的系统组网结构图。
图2为本发明实现方法流程图
具体实施方式
实施例1
图1描述的是智能负载均衡设备与服务器集群业务处理节点的组网结构图。
初始状态下,云管理平台控制负载均衡设备将请求逐一平均发送给服务器集群中的各节点(虚线箭头)。服务器集群各节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台(实现箭头),当发现某节点资源使用情况与其他节点有明显差距时,云管理平台控制负载均衡设备重新调整分发策略(虚线双箭头)。
图2描述的是整个智能负载均衡系统的实现流程。
步骤1:节点上报的资源类别可以是CPU使用率P(%)、内存使用率M(%),存储使用率H(%)等,分别对应的权重为a、b、c等。
步骤2:上报资源周期为T(秒);调整分发阈值Q(%)
步骤3:共有N个节点
步骤4:云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值X(%):X=P*a+M*b+H*c(+……)
步骤5:云管理平台为每个节点计算出归一化当量值Y:
Yi=Xi/(X1+X2+……+XN)
步骤6:若某节点的归一化当量值Yi满足:则进入步骤7,否则进入步骤8
步骤7:云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的请求数之比为:
1/Y2:1/Y2:1/Y3:……:1/YN
步骤8:T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。
实施例2
1、设定上报数据为内存使用率;上报资源周期为20秒;节点数取4;阈值Q设定为10%。
2、假设当前时刻4台节点上报的数据为:50%、40%、50%、60%.
3、云管理平台计算归一化当量分别为:25%、20%、25%、30%。
4、不满足分发调整条件,20秒后节点再上报内存使用率。
5、假设再次上报数据为:80%、30%、40%、50%。
6、云管理平台计算归一化当量分别为:40%、15%、20%、25%。
7、满足分发调整条件,云管理平台计算出请求数之比为:1:2.66:2:1.6。取整后为1:2:2:2。负载均衡设备按照这个比例分发请求。
8、20秒后集群各节点上报内存使用率。若下一时刻不满足分发调整条件,则恢复初始的分发策略。
本实施例效果体现在:1)依据云资源池服务器集群各节点上报的资源使用情况,计算各节点实际负荷情况并均衡消息的分发,使得云资源池中服务器集群的节点处理负荷相对均衡,从而克服了传统方式中业务请求数相同但各节点资源使用不同的情况。与传统技术相比,本实施例业务成功率提高30%、处理效率提高25%及云资源资源的使用率提高20%。2)依据负荷均衡的原则重新均衡请求的分发,并由负载均衡设备予以实现,最终使得云资源池上服务器各节点的负荷相对均衡,负荷均衡后按原有分发策略进行消息分发。3)为云资源池服务器集群中各节点动态弹性伸缩提供前提保证。
本发明提供了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,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。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104202254A43申请公布日20141210CN104202254A21申请号201410401911522申请日20140814H04L12/803201301H04L29/0820060171申请人江苏省邮电规划设计院有限责任公司地址210000江苏省南京市江宁区天元东路1号72发明人朱晨鸣乔长兵房磊王强张云帆乔爱锋张文健朱涛74专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人胡建华54发明名称一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法57摘要本发明提供了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,云管理平台控制负载均衡设备将。

2、服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104202254ACN104202254A1/1页21一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,其特征在于,云管理平台控制负载均衡设备将服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,。

3、资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。2根据权利要求1所述的基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,其特征在于,包括如下步骤步骤1各个节点上报包括CPU使用率、内存使用率以及存储使用率在内的资源使用情况;步骤2上报资源周期为T秒,调整分发阈值Q;步骤3轮询服务器集群中的N个节点;步骤4云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值,第I个节点的当量值XI的计算公式如下,I取值1NXIPIAMIBHIC;PI表示第I个节点的CPU使用率,MI表示第I个节点的内存使用率,HI表示第I个节点的存储使用率,A表示C。

4、PU使用率权重、B表示内存使用率权重、C表示存储使用率权重,A、B、C的取值范围01,且ABC1;步骤5云管理平台为每个节点计算出归一化当量值,第I个节点的归一化当量值YI计算公式为步骤6如果一个节点的归一化当量值YI满足则进入步骤7,否则进入步骤8步骤7云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的服务请求数之比为步骤8T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。权利要求书CN104202254A1/3页3一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法技术领域0001本发明涉及一种云计算处理方法,特别是一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法。背景技术0002目前,云平台的负载均衡。

5、技术大致可分为二大类,即静态负载均衡技术和动态负载均衡技术。基本都是通过负载均衡设备实现并发请求数的负载均衡。但是并发请求数上的负载均衡会造成云资源池上各节点负荷高低不同,不利于系统稳定和资源均衡利用。0003调度算法有如下几类一简单轮询法;二根据权重进行调度;三根据连接数调度,最少连接者先处理;四根据请求源IP地址进行调度。可以和HASH算法结合,提高调度的均衡性;五根据请求的URI进行调度;六根据请求的URI参数进行调度;七根据HTTP请求头进行调度;八根据COOKIE进行调度,可以和HASH算法结合,提高调度的均衡性。0004上述算法的大概特点为根据客户端的服务请求进行调度,基本上属于静。

6、态调度,没有根据服务器的运行情况对算法进行动态调整。发明内容0005发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法。0006为了解决上述技术问题,本发明公开了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,包括云管理平台、负载均衡设备,以及服务器集群,云管理平台控制负载均衡设备将服务请求逐一平均发送给服务器集群中的各个节点,服务器集群各个节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载均衡设备发送给云管理平台,云管理平台控制负载均衡设备根据资源使用情况调整分发策略。0007本发明包括如下步骤0008步骤1各个节点上报包括CPU使用率、内存使用率以及存储。

7、使用率在内的资源使用情况;0009步骤2上报资源周期为T秒,调整分发阈值Q;0010步骤3轮询服务器集群中的N个节点;0011步骤4云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值,第I个节点的当量值XI的计算公式如下,I取值1N0012XIPIAMIBHIC;0013PI表示第I个节点的CPU使用率,MI表示第I个节点的内存使用率,HI表示第I个节点的存储使用率,A表示CPU使用率权重、B表示内存使用率权重、C表示存储使用率权重,A、B、C的取值范围01,且ABC1;0014步骤5云管理平台为每个节点计算出归一化当量值,第I个节点的归一化当量值说明书CN104202。

8、254A2/3页4YI计算公式为00150016步骤6如果一个节点的归一化当量值YI满足则进入步骤7,否则进入步骤80017步骤7云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的服务请求数之比为00180019步骤8T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。0020本发明通过云资源池上各节点实时上报其资源使用情况,由云管理平台根据上报的数据实时计算出下一时刻分发的请求数,最终使得云平台中各计算节点的负荷达到均衡。云平台智能负载均衡算法云资源池上各节点通过负载均衡设备向云管理平台实时上报资源使用情况,云管理平台根据上报的数据计算出下一时刻各节点负荷分担量,通过负载均衡设备对云资源。

9、池各节点进行新的负载均衡。本发明实现了云资源池各节点资源使用情况的均衡化,避免了云资源池中各节点资源使用情况不均衡的问题,提高了云资源池的资源使用效率。附图说明0021下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。0022图1为本发明的系统组网结构图。0023图2为本发明实现方法流程图具体实施方式0024实施例10025图1描述的是智能负载均衡设备与服务器集群业务处理节点的组网结构图。0026初始状态下,云管理平台控制负载均衡设备将请求逐一平均发送给服务器集群中的各节点虚线箭头。服务器集群各节点实时上报资源使用情况,资源使用情况由负载。

10、均衡设备发送给云管理平台实现箭头,当发现某节点资源使用情况与其他节点有明显差距时,云管理平台控制负载均衡设备重新调整分发策略虚线双箭头。0027图2描述的是整个智能负载均衡系统的实现流程。0028步骤1节点上报的资源类别可以是CPU使用率P、内存使用率M,存储使用率H等,分别对应的权重为A、B、C等。0029步骤2上报资源周期为T秒;调整分发阈值Q说明书CN104202254A3/3页50030步骤3共有N个节点0031步骤4云管理平台通过负载均衡设备获取到每个节点上报的资源使用情况并算出一个当量值XXPAMBHC0032步骤5云管理平台为每个节点计算出归一化当量值Y0033YIXI/X1X2。

11、XN0034步骤6若某节点的归一化当量值YI满足则进入步骤7,否则进入步骤80035步骤7云管理平台通知负载均衡设备,下一时刻负载均衡设备给每个节点的请求数之比为00361/Y21/Y21/Y31/YN0037步骤8T秒后各节点再次上报资源使用情况,返回步骤4。0038实施例200391、设定上报数据为内存使用率;上报资源周期为20秒;节点数取4;阈值Q设定为10。00402、假设当前时刻4台节点上报的数据为50、40、50、6000413、云管理平台计算归一化当量分别为25、20、25、30。00424、不满足分发调整条件,20秒后节点再上报内存使用率。00435、假设再次上报数据为80、3。

12、0、40、50。00446、云管理平台计算归一化当量分别为40、15、20、25。00457、满足分发调整条件,云管理平台计算出请求数之比为1266216。取整后为1222。负载均衡设备按照这个比例分发请求。00468、20秒后集群各节点上报内存使用率。若下一时刻不满足分发调整条件,则恢复初始的分发策略。0047本实施例效果体现在1依据云资源池服务器集群各节点上报的资源使用情况,计算各节点实际负荷情况并均衡消息的分发,使得云资源池中服务器集群的节点处理负荷相对均衡,从而克服了传统方式中业务请求数相同但各节点资源使用不同的情况。与传统技术相比,本实施例业务成功率提高30、处理效率提高25及云资源。

13、资源的使用率提高20。2依据负荷均衡的原则重新均衡请求的分发,并由负载均衡设备予以实现,最终使得云资源池上服务器各节点的负荷相对均衡,负荷均衡后按原有分发策略进行消息分发。3为云资源池服务器集群中各节点动态弹性伸缩提供前提保证。0048本发明提供了一种基于云计算平台服务器智能负载均衡方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,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。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。说明书CN104202254A1/2页6图1说明书附图CN104202254A2/2页7图2说明书附图CN104202254A。

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