[發明專利]基于Web地圖服務并發訪問時序規則的自適應負載均衡方法

有效

• 申請號: 201711024188.3
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107566535B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 李銳;董廣勝;吳華意;楊寧
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種基于Web地圖服務并發訪問時序規則的自適應負載均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集WMSP服務器集群長期運行中產生的訪問日志，基于長周期和短周期不同時間粒度對訪問日志進行訪問達到時序分析，根據WMSP服務器集群每秒能容納的最大并發數以及訪問日志訪問達到時序分析結果，計算可變負載反饋周期到達率閾值；

步驟S1中計算可變負載反饋周期到達率閾值的方法為：

基于長周期和短周期不同時間粒度統計WMSP用戶訪問日志，其中訪問日志的長周期統計用于提取用戶訪問的周期特征，對日志的短周期統計用于提取用戶訪問的變強度特征；

定義用戶的訪問到達率時序為時間序列：

H(R,t)＝{R(t₁),R(t₂)…R(t_n)}

其中，R和t分別為用戶到達時間序列H(R,t)的到達率因子和時間因子；R(t_i)表示t_i時間段內到達的服務請求數，即用戶訪問強度；

基于WMSP每秒能夠容納的最大并發數M和WMSP長周期訪問日志時序分析，取滿足負載反饋周期變化的用戶到達率閾值為M₀＝βM，其中β為經驗值；

S2、根據可變負載反饋周期到達率閾值，計算可變的負載反饋周期；

S3、計算WMSP服務器集群各個節點負載的服務率，并建立集群節點負載與服務率的關聯表；計算一個反饋周期內WMSP服務器集群節點的負載期望；

S4、基于負載期望生成集群節點的轉發概率空間，根據集群節點負載與服務率的關聯表，具有較大負載期望的集群節點獲得較大的概率空間；訪問請求到達WMSP服務器集群中，在[0,1]空間生成一個隨機數，并根據其在概率空間中的落點，確定目標集群節點，并將訪問請求分發到該目標集群節點上。

2.根據權利要求1所述的基于Web地圖服務并發訪問時序規則的自適應負載均衡方法，其特征在于，步驟S2中計算可變的負載反饋周期的方法為：

S21、如果當前到達率λ(t_i)＜M₀，則以T₀作為負載反饋周期，其中λ(t_i)為t_i時段下WMSP的到達率，T₀為固定的負載反饋周期值；

S22、如果當前到達率λ(t_i)≥M₀，計算當前周期T_k內的到達率的平均變化率其中T_k表示第k個負載反饋周期；假設周期T_k開始時刻為t_i，周期長為n個時間間隔，t_i時刻的到達率變化率則為其中，λ(t_i-1)為t_i上一時刻t_i-1的用戶訪問到達率；如此得到進而計算出負載反饋周期其中，L值為反饋周期與負載變化率的相關系數；而后基于一次指數平滑的負載反饋周期預測方法，預測WMSP后續負載并基于負載計算反饋周期其中F_k-1為負載反饋周期T_k-1的到達率的平均變化率的指數平滑預測值，α為權重系數，為經驗值，為負載反饋周期T_k-1的到達率的平均變化率觀測值。

3.根據權利要求2所述的基于Web地圖服務并發訪問時序規則的自適應負載均衡方法，其特征在于，步驟S22中基于一次指數平滑的負載反饋預測方法具體為：

在先驗數據的基礎上預測用戶訪問到達率的平均變化率為：通過計算指數平滑值，賦予時間臨近的用戶訪問到達率變化實際值對下周期用戶訪問到達率變化預測值更大的影響權重，預測下周期的用戶訪問到達率的平均變化率；其中，F_k為周期T_k的到達率的平均變化率的指數平滑預測值，F_k-1為周期T_k-1的指數平滑趨勢預測值；為周期T_k-1的實際觀察值，α為權重系數，是經驗值；進而能夠得到匹配當前負載狀態的負載反饋周期其前提條件為λ(t_i)≥M₀，L值為反饋周期與負載變化率的相關系數。