[發(fā)明專利]負(fù)載平衡系統(tǒng)、負(fù)載平衡裝置及拓樸管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611248225.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107241374B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張書馨;呂坤憲;蕭裕憲;高靖鈞;蘇奕宇
• 申請（專利權(quán)）人: 財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 11006 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 祁建國;李巖

本發(fā)明提出一種負(fù)載平衡系統(tǒng)、負(fù)載平衡裝置及拓樸管理方法。拓樸管理方法包括為每個邊緣服務(wù)器配置及維護(hù)傳輸進(jìn)度值；將邊緣服務(wù)器分組為多個服務(wù)器群組，每個服務(wù)器群組的邊緣服務(wù)器供應(yīng)一影音串流且每個邊緣服務(wù)器被分組到至少一服務(wù)器群組；從頻寬使用率高于高負(fù)載門檻值的第一邊緣服務(wù)器供應(yīng)的至少一影音串流中選擇第一影音串流；選擇第二邊緣服務(wù)器；將第一影音串流的影音資料同步到第二邊緣服務(wù)器；將第二邊緣服務(wù)器的傳輸進(jìn)度值設(shè)定為第一邊緣服務(wù)器的傳輸進(jìn)度值；以及將第二邊緣服務(wù)器加入供應(yīng)第一影音串流的服務(wù)器群組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種負(fù)載平衡系統(tǒng)、負(fù)載平衡裝置及拓樸管理方法，且也有關(guān)于一種能最佳化利用頻寬及硬體資源的負(fù)載平衡系統(tǒng)、負(fù)載平衡裝置及拓樸管理方法。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與云端運算技術(shù)快速發(fā)展，云端運算服務(wù)具備可靠性高、建置成本低、擴(kuò)展性佳等優(yōu)勢，企業(yè)可隨時利用云端環(huán)境快速部署虛擬機(jī)器以提供各式應(yīng)用服務(wù)如Web檔案傳輸、影音隨選視頻信息(Video on Demand)、影音串流(Live Streaming)等，解決了傳統(tǒng)自主建置系統(tǒng)設(shè)備可能導(dǎo)致使用率不佳與設(shè)備維護(hù)的問題。雖然云端運算服務(wù)帶來許多好處，對企業(yè)而言，如何有效率地依其用戶數(shù)量調(diào)整云端系統(tǒng)服務(wù)規(guī)模以維持良好的服務(wù)品質(zhì)，是一項重要的議題。

以影音串流應(yīng)用服務(wù)為例，影音發(fā)布端利用影音發(fā)布軟件或裝置將影音串流上傳至影音服務(wù)系統(tǒng)指定的串流來源服務(wù)器(Origin Server)后，再由串流來源服務(wù)器將串流資料擴(kuò)散至串流邊緣服務(wù)器(Edge Server)以服務(wù)使用者連線進(jìn)行影音播放，此為典型且已廣泛被使用的來源-邊緣架構(gòu)。在此架構(gòu)中，影音服務(wù)系統(tǒng)會配置一負(fù)載平衡服務(wù)器(Load Balancer)接收影音串流觀看請求并進(jìn)行連線資料分流，指當(dāng)使用者欲觀看某一影音頻道時，需先連線至負(fù)載平衡服務(wù)器，再由負(fù)載平衡服務(wù)器決定此一使用者連線應(yīng)重新導(dǎo)向(Redirect)至哪一臺串流邊緣服務(wù)器以取得該影音頻道的影音串流資料。其中，每一影音頻道可對應(yīng)多種解析度產(chǎn)生多個影音串流。另外，不同的影音頻道依其影音內(nèi)容熱門程度與播放時段等因素影響，會有不同數(shù)量的線上觀賞人數(shù)，若影音串流系統(tǒng)配置服務(wù)使用者的串流邊緣服務(wù)器不足，則在大量觀看人數(shù)的情形下，易導(dǎo)致連線擁塞，使得影音播放不順暢與延遲時間上升而造成使用者服務(wù)體驗品質(zhì)下降。反之，若配置的串流邊緣服務(wù)器數(shù)量過多，則可能導(dǎo)致有些串流邊緣服務(wù)器的使用者觀看數(shù)量偏低，而造成云端資源浪費與主機(jī)租用成本提高。

目前已有許多網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)載平衡方法被提出與應(yīng)用，例如隨機(jī)選擇(Random)、輪替(Round Robin)、加權(quán)輪替(Weighted Round Robin,WRR)、加權(quán)公平佇列(WeightedFair Queuing,WFQ)、最少連接(Least Connection)、加權(quán)最少連接(Weighted LeastConnection)、服務(wù)器負(fù)載(Server Load)評估等。在多影音串流與動態(tài)觀看人數(shù)的影音應(yīng)用情境下，如何使用適當(dāng)?shù)呢?fù)載平衡方法并搭配服務(wù)器動態(tài)擴(kuò)充/縮編機(jī)制，達(dá)到有效率的影音資料擴(kuò)散且節(jié)省主機(jī)租用成本，便是一項挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種拓樸管理方法，包括：

為多個邊緣服務(wù)器的每一個配置及維護(hù)一傳輸進(jìn)度值，并將多個邊緣服務(wù)器分組為多個服務(wù)器群組，其中所述多個服務(wù)器群組的每一個的邊緣服務(wù)器供應(yīng)多個影音串流中的其中一影音串流，所述多個邊緣服務(wù)器的每一個被分組至屬于所述多個服務(wù)器群組之中的至少一服務(wù)器群組；

從所述多個邊緣服務(wù)器之中選擇一第一邊緣服務(wù)器，其中所述第一邊緣服務(wù)器的一頻寬使用率高于一高負(fù)載門檻值并且所述第一邊緣服務(wù)器供應(yīng)所述多個影音串流之中的至少一影音串流的影音資料；

從所述第一邊緣服務(wù)器供應(yīng)的所述至少一影音串流中選擇一第一影音串流；

從所述多個邊緣服務(wù)器之中選擇一第二邊緣服務(wù)器；

將所述第一影音串流的影音資料同步到所述第二邊緣服務(wù)器；