[發明專利]SDN網絡基于用戶報文時間反饋的負載均衡處理方法及系統

在審

• 申請號: 201410423320.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104158758A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王超
• 申請（專利權）人: 上海斐訊數據通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L12/26
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 包姝晴

技術領域

本發明涉及通訊領域的負載均衡處理，特別涉及一種SDN網絡基于用戶報文時間反饋的負載均衡處理方法及系統。

背景技術

隨著大數據時代的到來，用戶訪問量快速增長，使得單一的服務器設備根本無法承擔，通過負載均衡（又稱為負載分擔，英文名稱為Load?Balance）技術可將服務分攤到多個不同服務器上進行處理，傳統負載均衡處理包括靜態算法和動態算法。

常見的負載均衡靜態算法

(1)?輪循均衡?(Round?Robin)：輪詢均衡的思想最為簡單明了，就是按照輪流且循環的原則分配任務。將服務器按照某種順序編號，如從1至N(N為自然數)，每個編號對應一臺服務器的IP地址，將收到的任務請求按照順序轉到相應的IP地址的服務器，當轉到最后一個序號為N的服務器時下一次分配再回到序號為1的服務器，如此往復循環。當網絡中的服務器在軟、硬件性能(或者說處理能力)上越接近(理想狀態下服務器完全相同)，輪詢均衡算法最為有效

(2)?權重輪循均衡?(Weighted?Round?Robin)：與普通輪詢循環不同，權重輪詢循環結合了加權算法。根據網絡中服務器的軟、硬件配置或者說處理能力的差異來設置權重，并根據權重值來分配任務。權值的安排可以有多種方式。例如：網絡中有三臺性能依次增強的服務器A、B、C，但是序號可以設置為十個，第一個序號對應服務器A的地址，第二個到第四個序號都對應服務器B的地址，而第五個到最后都對應服務器C的地址。任務分配據此編號輪詢，則三臺服務器在每一次循環中接受的任務量分別占到一成、三成、六成，如此高等級服務器可以多分擔工作量，優化整體網絡。

(3)?隨機均衡?(Random)：隨機均衡與輪詢循環的差異在于，隨機均衡沒有固定的順序，而是根據每次隨機生成的隨機數所對應的地址將任務轉到相應的服務器上。這種方式在整體負載較低的情況下較為有效。

(4)?權重隨機均衡?(Weighted?Random)：同樣權重隨機均衡也是在隨機均衡的技術上結合了加權算法，權重隨機均衡的不同之處在于服務器的權值所決定的是其被選中的概率，而分配是隨機選擇的過程，所以實際分配的任務量并不一定嚴格按照概率的數值，而是會有一定的偏差。盡管如此，還是可以起到充分利用網絡資源的作用。

(5)?最少連接數均衡?(Least?Connection)：這里的連接數指的是服務器同時處理的任務的連接數量，也就是當前服務器正在處理的任務的個數，所謂最少連接就是指選擇當前正在處理的任務數量最少的服務器來分配新到任務。不同檔次的服務器所能夠同時處理的任務的數量是不同的，這個數量稱之為最大連接數，對最少連接的理解既可以是簡單的絕對數量的最低也可以使當前連接數量和最大連接數量的比值，當然也可以是其他的量化標準。

常見的負載均衡動態算法

(1)?響應速度均衡?(Response?Time)：?響應速度均衡對服務器考察的主要指標就是響應速度，眾所周知，輕負載(或高性能)服務器的響應速度必然快于重負載(或低性能)服務器。最簡單的實現手段就是Ping，根據服務器對負載均衡設備的響應時間來分配任務，負載均衡設備一般處于網絡的接口處，基本可以代表客戶端位置。此算法雖然主要面對的是服務器，但是響應速度在某種程度上也可以反映鏈路的情況，考慮的較為全面。

(2)?處理能力均衡?(Process?Capacity)：處理能力是一種綜合的概念，需要綜合考慮服務器的軟、硬件情況(如CPU的性能、數量、內存的大小、當前連接數以及OS類型等等)，根據特定的負載均衡計算得到處理能力這一指標，并據此均衡任務。此算法靈活性較強，可以根據不同的情況增減計算的指標數量以及指標的權重，考慮全面，所以此種負載均衡算法更加精確，尤其適合運用到第七層(應用層)負載均衡的情況。

采用靜態算法的負載均衡，無法檢測服務器中服務程序的健康，當服務器中的服務程序出現異常，容易建立無效連接，影響用戶體驗，也沒有考慮服務器的實時處理能力，不能達到最佳的負載均衡。

采用動態算法的負載均衡，其中響應速度均衡目前的實現手段是Ping,?但Ping僅僅反應服務器對Ping應答的響應時間，無法反應服務器真正處理用戶請求服務的負載能力，也無法檢測服務器中服務程序的健康。

動態算法中的處理能力均衡，雖然可以精確反應服務器的負載情況，但需要在服務器端額外開發程序，定時傳出服務器的負載信息，由于服務器多樣，又占用額外帶寬，缺乏通用性。

發明內容