[發(fā)明專利]一種云環(huán)境下動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811109446.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN109120715A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李擁軍;鄭旭;謝嶸;邱雙旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種云環(huán)境下動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡方法，其特征在于包括如下步驟：

1)客戶端與負(fù)載均衡調(diào)度器建立TCP連接；

2)負(fù)載均衡調(diào)度器將客戶端傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)備份請(qǐng)求解析為具體的文件讀寫操作；

3)負(fù)載均衡調(diào)度器獲取后端服務(wù)器集群中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)資源占用情況，利用節(jié)點(diǎn)資源占用情況計(jì)算節(jié)點(diǎn)的負(fù)載程度；

所述節(jié)點(diǎn)資源占用情況是以S_i表示集群中的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的CPU資源占用記為L(zhǎng)oad_cpu(S_i)，內(nèi)存資源占用為L(zhǎng)oad_mem(S_i)，磁盤I/O占用為L(zhǎng)oad_io(S_i)，計(jì)算方法分別為：

其中Δc(S_i)為時(shí)間段t₁～t₂內(nèi)CPU占用總時(shí)間的增量；Δ(idle(S_i))表示時(shí)間段t₁～t₂內(nèi)CPU空閑總時(shí)間的增量，Δc(S_i)和Δ(idle(S_i))通過(guò)讀取Linux下的/proc/cpuinfo文件中的數(shù)據(jù)計(jì)算得到；

其中m_used(S_i)節(jié)點(diǎn)表示該節(jié)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)占用的內(nèi)存，而m_idle(S_i)表示該節(jié)點(diǎn)在某個(gè)事件點(diǎn)所剩余的內(nèi)存，這兩個(gè)值通過(guò)讀取Linux下/proc/meminfo文件來(lái)獲取；

Load_io(S_i)通過(guò)開啟util項(xiàng)直接使用Linux下的iostat工具來(lái)獲取；

根據(jù)Load_cpu(S_i)，Load_mem(S_i)，Load_io(S_i)，使用如下公式確定每一個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載程度W_i，W_i表示集群中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載程度：

上式中，k₁，k₂，k₃分別為CPU，內(nèi)存，磁盤I/O資源占用指標(biāo)在計(jì)算負(fù)載程度時(shí)的重要性比例，滿足i∈{1,2,3}，k_i∈(0,1)，

4)負(fù)載均衡調(diào)度器選擇當(dāng)前負(fù)載程度最低的節(jié)點(diǎn)來(lái)處理當(dāng)前請(qǐng)求，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)一個(gè)請(qǐng)求被分配到的節(jié)點(diǎn)S_assign，節(jié)點(diǎn)S_assign為當(dāng)前所有節(jié)點(diǎn)中負(fù)載程度最低的節(jié)點(diǎn)，計(jì)算公式為：

5)針對(duì)CPU資源占用，內(nèi)存資源占用，磁盤I/O占用設(shè)置閾值，分別記為threshold_cpu，threshold_mem，threshold_io；當(dāng)CPU資源占用，內(nèi)存資源占用和磁盤I/O占用其中之一達(dá)到或超過(guò)所設(shè)置閾值，Load_cpu(S_i)≥threshold_cpu，或Load_mem(S_i)≥threshold_mem，或Load_io(S_i)≥threshold_io時(shí)，將第i個(gè)節(jié)點(diǎn)移除服務(wù)隊(duì)列，不參與負(fù)載程度的排序過(guò)程；

6)每次所選取的服務(wù)節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前綜合負(fù)載最低，且未有任何指標(biāo)超過(guò)所設(shè)置閾值的節(jié)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端請(qǐng)求的調(diào)度以及服務(wù)器資源的高效利用。