[發明專利]云平臺中負載平衡的優化方法

有效

• 申請號: 201410777903.0
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104391737A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 田野;夏梅宸;劉志才;祝昌宇;盧力君
• 申請（專利權）人: 成都英力拓信息技術有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F17/30;G06F9/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

技術領域

本發明涉及云計算，特別涉及一種云平臺中負載平衡的優化方法。

背景技術

在云計算應用中，用戶所購買的虛擬機建立在云服務供應商提供的主機上，服務提供商的每一臺主機可以運行多個虛擬機供一個或多個用戶使用。為了便于數據的管理與交換，這些主機通常共享一個集中化的存儲資源池，這為數據庫訪問資源調度帶來了一些全新的挑戰。首先，雖然虛擬化保證了每個虛擬機都假想自身獲取獨立的專有資源，但實際上每個分布式存儲節點的數據庫訪問性能是有限的，不同虛擬機間的數據庫訪問資源競爭導致每個虛擬機實際數據庫訪問性能受限。不同于CPU和內存分配，數據庫訪問資源難以應對負載波動，遇到數據庫訪問突發訪問時服務質量容易受到影響甚至使服務停滯。數據庫訪問工作負載的突發性和不可確定性要求數據庫訪問資源調度方法必須滿足兩個特性，其一是健壯性，即能為共享資源的虛擬機提供完善的隔離措施；其二是高效性，即能有效地利用數據庫訪問資源，盡量減少響應時間。

現有技術有如下缺點：1)服務提供商需要分析或者預估該用戶的數據庫訪問特性；2)資源調度不靈活，當用戶在某些時刻集中訪問某些節點時不能得到及時的響應；3)不利于實時管理，局部目標服務級別設置需要經常更改。因此需要采用更加靈活的方式分配全局目標服務級別，實現資源的按需分配。

因此，針對相關技術中所存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

為解決上述現有技術所存在的問題，本發明提出了一種云平臺中負載平衡的優化方法，包括：

云平臺管理節點接收虛擬機的數據庫訪問請求，所述每個數據庫訪問請求包括附加信息，用于分布式存儲節點進行提取并對虛擬機進行訪問特性建模，并分配合適的局部目標服務級別；

根據所述訪問特性，將全局目標服務級別分解成各個存儲節點所需要的局部目標服務級別，為各數據庫訪問請求加上時間戳，最后經由調度器調度。

優選地，所述數據庫以固定長度的頁面為最小單元進行數據管理，頁面類型包括數據記錄頁、索引信息頁和版本信息頁；

其中數據記錄頁記錄了該存儲節點在某段時間的實時值、質量碼與時間戳，當該頁記錄過程發生異常時不會切換頁面，而是使用累加的版本號和異常發生時的頁面記錄偏移量進行標識；索引信息頁記錄數據記錄頁的簡要信息、數據記錄頁的版本變化標識、頁面編號和時標索引等；版本信息頁記錄各版本號對應的起止時間、所關聯的數據記錄頁起始編號及其頁面記錄偏移量，各頁面間以鏈表方式進行關聯，實現指定時間段存儲數據的快速定位；

并且由主備份所在存儲節點在數據頁寫入磁盤的同時將其發送至指定的單個或多個備份節點，從而實現多個備份的寫入操作，在頁面成功寫入磁盤后通過消息通知主備份所在存儲節點；同時，在各備份節點定期進行自檢操作，通過檢測指定存儲節點所有版本編號的連續性，以及各版本中所有數據記錄頁編號的連續性，確認是否存在數據缺失，如果數據是完整的，則在結果文件中記錄當前的檢測位置，防止已檢測的數據內容被重復檢測，否則將發起修復操作，所述修復操作包括：

(1)與主備份所在存儲節點進行協商，確定缺失的數據記錄頁對應的編號范圍；(2)向主備份所在存儲節點請求缺失的數據記錄頁，在獲取到所有頁面后追加寫入當前歸檔文件，并修改索引信息頁中維護的時標索引信息；(3)如果存在版本號變化，則對應的版本信息頁也將進行同步，以保證所有版本編號的連續性。

優選地，當來自查詢虛擬機的查詢請求經訪問請求協調器路由后，首先提交給云平臺管理節點，由云平臺管理節點依據查詢時間長度決定是否將查詢請求進行分解，如果查詢時間跨度大于預設值，則將原始查詢請求按時間范圍分解為多個子查詢請求，并指派給多個存儲存儲節點，查詢虛擬機獲取到應答信息后，與每個存儲存儲節點建立直連，分別完成各自的本地數據查詢流程，如果不需要進行查詢請求分解，則在主從備份節點中選擇合適的單個存儲服務器進行后繼查詢；

各數據存儲服務器在接收到本地查詢請求后，將依據版本信息頁中的內容判斷查詢時間范圍內是否存在版本更新，如果該時間段內的過程數據屬于同一版本，則直接由索引信息頁定位到實際存儲位置進行數據讀取，否則將按各版本更替時間點進行查詢范圍分割，各分割區間內使用最新版本的數據進行擬合，從而完成本地數據查詢流程；在各存儲存儲節點進行查詢結果緩存，處理本地查詢請求時優先在查詢結果緩存中查找是否有對應記錄，一旦查找成功則直接返回緩存結果。

優選地，所述將全局目標服務級別分解成局部目標服務級別，進一步包括：