[發明專利]一種云環境下動態負載均衡方法

在審

• 申請號: 201811109446.2
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109120715A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 李擁軍;鄭旭;謝嶸;邱雙旭
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種云環境下動態負載均衡方法，其特征在于包括如下步驟：

1)客戶端與負載均衡調度器建立TCP連接；

2)負載均衡調度器將客戶端傳輸過來的數據存儲、數據共享和數據備份請求解析為具體的文件讀寫操作；

3)負載均衡調度器獲取后端服務器集群中的每一個節點資源占用情況，利用節點資源占用情況計算節點的負載程度；

所述節點資源占用情況是以S_i表示集群中的第i個節點，第i個節點當前的CPU資源占用記為Load_cpu(S_i)，內存資源占用為Load_mem(S_i)，磁盤I/O占用為Load_io(S_i)，計算方法分別為：

其中Δc(S_i)為時間段t₁～t₂內CPU占用總時間的增量；Δ(idle(S_i))表示時間段t₁～t₂內CPU空閑總時間的增量，Δc(S_i)和Δ(idle(S_i))通過讀取Linux下的/proc/cpuinfo文件中的數據計算得到；

其中m_used(S_i)節點表示該節點在某個時間點已經占用的內存，而m_idle(S_i)表示該節點在某個事件點所剩余的內存，這兩個值通過讀取Linux下/proc/meminfo文件來獲取；

Load_io(S_i)通過開啟util項直接使用Linux下的iostat工具來獲取；

根據Load_cpu(S_i)，Load_mem(S_i)，Load_io(S_i)，使用如下公式確定每一個節點負載程度W_i，W_i表示集群中第i個節點的負載程度：

上式中，k₁，k₂，k₃分別為CPU，內存，磁盤I/O資源占用指標在計算負載程度時的重要性比例，滿足i∈{1,2,3}，k_i∈(0,1)，

4)負載均衡調度器選擇當前負載程度最低的節點來處理當前請求，在某個時間點一個請求被分配到的節點S_assign，節點S_assign為當前所有節點中負載程度最低的節點，計算公式為：

5)針對CPU資源占用，內存資源占用，磁盤I/O占用設置閾值，分別記為threshold_cpu，threshold_mem，threshold_io；當CPU資源占用，內存資源占用和磁盤I/O占用其中之一達到或超過所設置閾值，Load_cpu(S_i)≥threshold_cpu，或Load_mem(S_i)≥threshold_mem，或Load_io(S_i)≥threshold_io時，將第i個節點移除服務隊列，不參與負載程度的排序過程；

6)每次所選取的服務節點為當前綜合負載最低，且未有任何指標超過所設置閾值的節點，最終實現對客戶端請求的調度以及服務器資源的高效利用。