[發明專利]一種云集群的負載均衡方法

在審

• 申請號: 202011632131.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112839081A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 易江楓
• 申請（專利權）人: 深圳市賽宇景觀設計工程有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種云集群的負載均衡方法，其特征在于，包括：

將云集群設置為多活負載均衡模式，所述云集群包括多個負載均衡器LB，且所述多個LB動態分布在第一節點的第一網絡命名空間NS1和第二節點的第二網絡命名空間NS2中，其中，NS1提供OSI模型中傳輸層的負載均衡服務，NS2提供OSI模型中應用層的負載均衡服務器；

設置分布在所述NS1中的LB為第一LB集群，所述第一LB集群中包含多個第一LB，將所述第一LB集群的多個虛擬IP地址發送至路由交換設備，以使所述路由交換設備在接收到多個數據請求時，修改該多個數據請求的目的IP地址為對應的多個所述虛擬IP地址，并修改所述數據請求的端口號，以便將所述多個數據請求轉發至所述第一LB集群中；

所述第一LB集群基于傳輸層的負載均衡策略，將所述多個數據請求分發給不同的所述第一LB；

設置分布在所述NS2中的LB為第二LB集群，所述第二LB集群中包括多個第二LB，將所述第二LB集群的虛擬IP地址、虛擬URL和HTTP head發送至第一LB集群，以使不同的所述第一LB在接收到分發的不同數據請求后，基于所述第二LB集群的虛擬IP地址、虛擬URL和HTTPhead，將所述不同的數據請求轉發至所述第二LB集群中；

所述第二LB集群在收到所述第一LB轉發的不同的數據請求后，基于所述云集群的流量預測值、工作時長及資源飽和度，確定應用層的負載均衡策略，并基于所述負載均衡策略分配對應的多個云服務器，以使所述多個云服務器對不同的數據請求進行響應。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二LB集群在收到所述第一LB轉發的不同的數據請求后，基于所述云集群的流量預測值、工作時長及資源飽和度，確定應用層的負載均衡策略，包括：

所述第二LB集群通過下列公式確定每一個云服務器的響應能力指數F(x,y,z)：

F(x,y,z)＝Log(h_t(x^t),y^t)+λ[z^t≥0.8](p_t(x^t,y^t),z)，

其中，x表示流量，y表示工作時長，h(x)表示根據0-t時刻的流量預測出下一時刻的流量的預測函數，z表示資源飽和度，t為大于1的正整數，表示t時刻，x^t,y^t,z^t分別表示t時刻的流量、工作時長和資源飽和度，p_t表示t時刻的歸一化函數，λ是校正因子；

所述第二LB集群根據所述計算出的每個云服務器的響應能力指數，將不同數量的數據請求分配給對應的云服務器中。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第二LB集群根據所述計算出的每個云服務器的響應能力指數，將不同數量的數據請求分配給對應的云服務器之前，所述方法還包括：

分別獲取多個終端與每一個所述云服務器的地理位置信息，所述不同數據請求由所述多個終端發起；

將所述多個終端與所述云服務器的地理位置進行位置匹配的遍歷操作，按照距離遠近輸出距離匹配值；

將所述距離匹配值進行歸一化操作，輸出距離校正因子；

基于所述距離校正因子對所述每個云服務器的響應能力指數進行校正，并基于校正后的響應能力指數，將不同數量的數據請求分配給對應的云服務器。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一LB集群基于傳輸層的負載均衡策略，將所述多個數據請求分發給不同的所述第一LB之后，所述方法還包括：

若出現分發過程中出現單點鏈路故障，則所述第一LB集群開啟等價路由ECMP功能；

將所述故障鏈路中的數據請求通過哈希算法分配到其他鏈路中，所述其他鏈路設置在不同的第一LB中。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在高并發場景下，所述第二LB集群中動態增加NS數量，并通過自重啟操作以實現動態擴展NS實例。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述流量預測值是通過長短期記憶LSTM神經網絡算法，對歷史流量值進行模型訓練而輸出的。