專利名稱：服務(wù)器集群負載均衡方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種服務(wù)器集群負載均衡方法，以及其負載均衡系統(tǒng)，具體地說，是一種用于互聯(lián)網(wǎng)流式傳輸中的流媒體服務(wù)器集群負載均衡的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，針對服務(wù)器應(yīng)用的負載均衡主要有兩種方式一是專用硬件；二是軟件。
所謂硬件負載均衡，就是一個具有自己IP，支持TCP/IP四層應(yīng)用的路由器或網(wǎng)橋，來自網(wǎng)絡(luò)上對某個Web的TCP/IP請求，首先與這臺設(shè)備建立連接，然后，負載均衡設(shè)備通過某種算法(或稱均衡策略)，將數(shù)據(jù)包解包，再重新打包改變目的IP，將連接請求及數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給具體的服務(wù)器進行處理，最后，再由負載均衡設(shè)備將處理結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端(即發(fā)出請求的瀏覽器)。當前，世界上主要流行的，被普遍采用的是硬件負載均衡。例如，世界上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商CISCO及Intel等都有自己的負載均衡硬件產(chǎn)品，而有些服務(wù)器廠商則完全采用OEM的方法，將這些負載均衡設(shè)備稱為“功能服務(wù)器”，如中國浪潮的x-Server系列的71系列產(chǎn)品。
所謂軟件負載均衡，其基本工作原理與上述的硬件負載均衡的相同，具體做法是用一臺計算機作為專用的負載均衡服務(wù)器，在這臺服務(wù)器上安裝兩塊網(wǎng)卡，通過對TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)報文的解包、再打包、轉(zhuǎn)交，將負載均衡分配到具體的Web服務(wù)器上，這類產(chǎn)品其主要廠商有windows2000 AdvancedServer，以及眾多的Free Linux和BSD Vnix。綜上所述，現(xiàn)有的硬件負載均衡產(chǎn)品或軟件負載均衡產(chǎn)品都存在均衡分配不靈活和均衡進程總進口與出口都需要通過控制服務(wù)器所帶來的數(shù)據(jù)通信“瓶頸”問題，極大地限制了均衡進程的速度，以及對控制服務(wù)器的系統(tǒng)配置的高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是提高流媒體服務(wù)器負載均衡產(chǎn)品的性能價格比和適應(yīng)靈活性的技術(shù)問題，因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種流媒體服務(wù)器集群負載均衡的方法，以及根據(jù)該方法建立的流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下根據(jù)本發(fā)明的集群負載均衡方法，其步驟包括a.建立一個流媒體服務(wù)器集群，其包括一臺集群控制服務(wù)器和若干臺流媒體服務(wù)器；b.對該流媒體服務(wù)器集群建立一個以IRDP協(xié)議工作的管理系統(tǒng)，以該臺集群控制服務(wù)器為服務(wù)端和以該等流媒體服務(wù)器為客戶端，形成服務(wù)端/客戶端工作模式，由服務(wù)端負責(zé)把終端用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，并由客戶端具體處理終端用戶的請求；進一步，所述的IRDP協(xié)議的服務(wù)端/客戶端工作模式是指客戶端能實時提供其所在的各臺流媒體服務(wù)器的性能報告，而服務(wù)端則負責(zé)根據(jù)給定的負載均衡策略把終端用戶的RSTP請求轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，在執(zhí)行一個終端用戶的服務(wù)請求時，先是由終端用戶以IRDP請求/響應(yīng)方式與服務(wù)端進行通信，再在流媒體服務(wù)器集群內(nèi)部，由服務(wù)端與客戶端通過IRDP請求/響應(yīng)方式進行通信，選擇一最佳服務(wù)狀態(tài)的流媒體服務(wù)器，以重定向方式連接該提出服務(wù)請求的終端用戶，該流媒體服務(wù)器以RSTP方式具體處理終端用戶的服務(wù)請求；所述的負載均衡策略包括(1)動態(tài)負載均衡、(2)黑/白名單均衡列表、(3)IP定向負載均衡、(4)廣域負載均衡、和(5)片源均衡；更具體地，所述的客戶端提供其所在的各臺流媒體服務(wù)器的性能報告，包括(1)各臺流媒體服務(wù)器負載系數(shù)、(2)各臺流媒體服務(wù)器最大連接數(shù)、(3)各臺流媒體服務(wù)器當前實際連接數(shù)、(4)各臺流媒體服務(wù)器當前換算連接數(shù)、(5)各臺流媒體服務(wù)器狀態(tài)和(6)掃描周期；服務(wù)器負載系數(shù)是指根據(jù)包括流媒體服務(wù)器的內(nèi)存大小，存取速度快慢、CPU主頻高低而定的一個表示其處理能力的服務(wù)器負載系數(shù)，把從最高的服務(wù)器配置至最低的服務(wù)器配置分別以一個大于0小于1的負載系數(shù)和一個大于1的負載系數(shù)表示處理能力；所述的服務(wù)器最大連接數(shù)是指根據(jù)流媒體服務(wù)器的內(nèi)存大小、CPU主頻高低而給出的站點連接閾值來表示各流媒體服務(wù)器的同時并發(fā)連接數(shù)的最大值；所述的各臺流媒體服務(wù)器當前實際連接數(shù)是指各臺流媒體服務(wù)器當前并發(fā)的連接數(shù)；所述的當前換算連接數(shù)是指各臺流媒體服務(wù)器當前換算后的并發(fā)連接數(shù)，其以當前實際連接數(shù)與服務(wù)器負載系數(shù)的乘積來表示；所述的流媒體服務(wù)器狀態(tài)是指對該臺集群控制服務(wù)器或各臺流媒體服務(wù)器處于工作正常或發(fā)生故障的狀態(tài)，以及所述的掃描周期是指設(shè)定系統(tǒng)定時自動刷新各流媒體服務(wù)器當前工作狀態(tài)的列表的時間間隔；所述的動態(tài)負載均衡是指，集群控制服務(wù)器根據(jù)各臺流媒體服務(wù)器當前的CPU占用情況和內(nèi)存占用情況的動態(tài)信息進行負載均衡，將來自終端用戶的請求的任務(wù)分配給當前CPU、內(nèi)存占用最少的那臺流媒體服務(wù)器去處理；所述的黑/白名單列表均衡是指，集群控制服務(wù)器根據(jù)IP地址清單，對于所有進入黑名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的集群系統(tǒng)將拒絕為之提供服務(wù)，只有進入白名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的系統(tǒng)才會為之提供服務(wù)，所述的IP定向負載均衡是指，該集群控制服務(wù)器可以把來自一些特定IP地址的終端用戶的請求交給IRDP客戶端中特定的流媒體服務(wù)器進行服務(wù)；所述的廣域負載均衡是指，一個IRDP集群中的流媒體服務(wù)器可以放置在全球任何地方，組成一個大規(guī)模的、跨地域的分布式流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)，該臺集群控制服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)端應(yīng)能管理這個大規(guī)模的、跨地域的分布式流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)，以及所述的片源均衡是指，IRDP客戶端中的每臺流媒體服務(wù)器的片源不一定相同，如果終端用戶指定的片源在其中一臺流媒體服務(wù)器中，則IRDP服務(wù)端應(yīng)能指定該臺流媒體服務(wù)器為其服務(wù)；如果用戶指定的片源在多臺流媒體服務(wù)器中，則IRDP服務(wù)端利用負載均衡策略選定一臺流媒體服務(wù)器為其服務(wù)；根據(jù)本發(fā)明的集群負載均衡系統(tǒng)，其聯(lián)結(jié)媒體數(shù)據(jù)源端和含有若干終端用戶的接收終端，包括一臺集群控制服務(wù)器，其運行集群管理軟件，形成系統(tǒng)的服務(wù)端；由若干臺流媒體服務(wù)器構(gòu)成的流媒體服務(wù)器組，形成系統(tǒng)的客戶端；系統(tǒng)以服務(wù)端/客戶端模式工作，在系統(tǒng)內(nèi)部，服務(wù)端與客戶端以IRDP請求/應(yīng)答方式通信聯(lián)結(jié)；在外部，流媒體服務(wù)器組接收來自媒體數(shù)據(jù)源端的RTP數(shù)據(jù)包，而與接收終端的聯(lián)結(jié)則是先由接收終端中的要求服務(wù)的終端用戶與服務(wù)端以IRDP請求/應(yīng)答方式通信聯(lián)系，再由服務(wù)端(14)根據(jù)給定的負載均衡策略與客戶端以IRDP請求/應(yīng)答方式通信并從流媒體服務(wù)器組中選擇一臺處于最佳服務(wù)狀態(tài)的流媒體服務(wù)器，經(jīng)重定向處理，該終端用戶與該被選擇的流媒體服務(wù)器以RTSP請求/響應(yīng)方式進行控制數(shù)據(jù)通信和以RTP/RTCP協(xié)議進行媒體流式傳輸。
進一步，所述的流媒體服務(wù)器組包括IRDP當?shù)鼐獾娜舾膳_流媒體服務(wù)器；或所述的流媒體服務(wù)器組包括分布式的IRDP異地均衡的若干臺流媒體服務(wù)器；更具體地，所述的組成流媒體服務(wù)器組的流媒體服務(wù)器是視音頻服務(wù)器，它們經(jīng)因特網(wǎng)或直接與媒體數(shù)據(jù)源端，用IRDP協(xié)議與集群控制服務(wù)器通信，并由集群控制服務(wù)器根據(jù)負載均衡方法把具體的終端用戶的請求的任務(wù)分配給它們中的一臺處于最佳服務(wù)狀態(tài)的視音頻服務(wù)器。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，由于采用集群負載均衡結(jié)構(gòu)，運行集群均衡管理軟件，使用IRDP(Intelligent Resource Distributing Protocol智能資源分配)協(xié)議和均衡策略，使集群控制服務(wù)器只是在網(wǎng)絡(luò)終端用戶請求的初期進行均衡運算，任務(wù)分配后，真正進行服務(wù)的是流媒體服務(wù)器，由它與請求服務(wù)的終端用戶的直接通信，而集群控制服務(wù)器不再參與具體的媒體數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)工作，從而，徹底消除了傳統(tǒng)均衡方案中的進出都需要通過集群控制服務(wù)器所帶來的數(shù)據(jù)通信的“瓶頸”問題，極大地提高了均衡速度，相應(yīng)地，對集群控制服務(wù)器的系統(tǒng)配置的要求也大大降低。


圖1是本發(fā)明的流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的IRDP協(xié)議的Server/Client工作模式示意圖。
圖3是本發(fā)明的一個應(yīng)用實例----傲行流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)。
具體實施例方式
通常的集群技術(shù)有兩種一是采用專用硬件進行負載均衡；另一是采用軟件進行負載均衡。在設(shè)計流媒體系統(tǒng)時，本發(fā)明提供了對兩種方式的支持。圖1描述了本發(fā)明提出的一種流媒體服務(wù)器集群方法。同時考慮到軟件集群的性價比和靈活性，本發(fā)明提出了全新的IRDP協(xié)議，如圖2所示，IRDP協(xié)議是采用基于Server)/Client(服務(wù)端)/(客戶端)模式工作的。該協(xié)議的核心在于其IRPD客戶端15能實時提供其所在的服務(wù)器110，111，112的性能報告(比如關(guān)于CPU利用率，內(nèi)存占用率，磁盤I/O大小，當前并發(fā)連接數(shù)，當前的帶寬等信息)。其中的IRDP服務(wù)端14負責(zé)根據(jù)給定的負載均衡策略，把實際的終端用戶16的RSTP請求轉(zhuǎn)發(fā)給IRDP客戶端15，IRDP客戶端15的這些流媒體服務(wù)器110，111，112負責(zé)處理終端用戶16的視頻點播請求。IRDP服務(wù)端14與IRDP客戶端15是通過IRDP請求/響應(yīng)方式進行通信的，而終端用戶16則是首先以IRDP請求/響應(yīng)方式與IRDP服務(wù)端14進行通信的，在請求定向處理之后再以重定向后的IP地址，即被指定的IRDP客戶端15的IP地址，通過RSTP請求/響應(yīng)方式與被指定的IRDP客戶端15通信，并由該IRDP客戶端15即一臺被選定的流媒體服務(wù)器具體處理該終端用戶16的請求。
在圖1中，流媒體服務(wù)器組11作為支持上面提到的IRDP協(xié)議的集群系統(tǒng)的IRDP客戶端15，其包括流媒體服務(wù)器111、112、113，而一臺集群控制服務(wù)器10則作為IRDP協(xié)議的服務(wù)端14，提供多種靈活有效的負載均衡策略找到當前最適合處理終端用戶16請求的一臺流媒體服務(wù)器113，并把該流媒體服務(wù)器113的IP地址返回給終端用戶16，這樣就把終端用戶16的請求重定向到該流媒體服務(wù)器113。
集群控制服務(wù)器10是本集群系統(tǒng)負載均衡的控制服務(wù)器，所有終端用戶16通過RTSP協(xié)議將請求首先送到此集群控制服務(wù)器10，然后由此集群控制服務(wù)器10根據(jù)各個流媒體服務(wù)器111、112、113狀態(tài)將請求具體分配到流媒體服務(wù)器組11中的某一個流媒體服務(wù)器，例如流媒體服務(wù)器113，對外公開的域名與IP地址都是這臺集群控制服務(wù)器10。
負載均衡控制與管理軟件安裝在這臺集群控制服務(wù)器10上，這臺集群控制服務(wù)器10一般只做負載均衡任務(wù)分配，但不是實際對網(wǎng)絡(luò)請求進行處理的服務(wù)器。
流媒體服務(wù)器組11中的各臺流媒體服務(wù)器111、112、113是具體對來自網(wǎng)絡(luò)的終端用戶16的請求進行服務(wù)的流媒體服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器首先登陸到集群控制器服務(wù)器10，然后集群控制服務(wù)器10將實際任務(wù)再分配到流媒體服務(wù)器組11中的某一個流媒體服務(wù)器。其中流媒體服務(wù)器要有固定的IP地址，域名則可選。每臺流媒體服務(wù)器111、112、113中設(shè)定的RTSP服務(wù)器站點完成同樣的功能。集群控制服務(wù)器10中將用戶16的請求分配到一個指定的流媒體服務(wù)器113后，由該流媒體服務(wù)器113具體完成用戶16的請求。
在均衡策略的定制和實施過程中，本發(fā)明定義了一套行之有效的服務(wù)器性能參數(shù)作為負載分配的依據(jù)，具體如下(1)服務(wù)器負載系數(shù)對于若干臺流媒體服務(wù)器111、112、113來說，由于內(nèi)存大小及其存取速度CPU、主頻高低存在的差異，其具體處理能力會有所不同，就是對于配置完全一樣的服務(wù)器，在實際工作時也會產(chǎn)生一定的差異。為了真正做到負載均衡，本發(fā)明將各個流媒體服務(wù)器的具體處理能力用服務(wù)器負載系數(shù)來表示。也就是說，根據(jù)流媒體服務(wù)器的配置，給定一個換算系數(shù)，對于服務(wù)器配置高、處理能力強的流媒體服務(wù)臺，給予一個較小的系數(shù)，一個大于0小于1的數(shù)(小數(shù))，例如流媒體服務(wù)器111；對于配置低、處理能力弱的流媒體服務(wù)，給予一個較大的系數(shù)，一個大于1的數(shù)(整數(shù)或小數(shù))，例如流媒體服務(wù)器113。
(2)流媒體服務(wù)器最大連接數(shù)對于若干臺流媒體服務(wù)器11、112、113來說，由于內(nèi)存、CPU主頻的差異，其具體處理能力會有所不同，對同時并發(fā)的連接數(shù)有最大的數(shù)目限制，因此本系統(tǒng)用站點“連接閾值”來表示各個流媒體服務(wù)器111、112、113的同時并發(fā)連接數(shù)的最大值。
(3)當前實際連接數(shù)用來表示流媒體服務(wù)器組11中各個流媒體服務(wù)器111、112、113當前并發(fā)的連接數(shù)，是實際上的連接數(shù)。
(4)當前換算連接數(shù)當前換算連接數(shù)是用來表示流媒體服務(wù)組11中各個流媒體服務(wù)器中當前換算后的并發(fā)連接數(shù)，是實際上的連接數(shù)與服務(wù)器負載系數(shù)的乘積，用當前換算連接數(shù)才可以真正體現(xiàn)各個流媒體服務(wù)器的當前并發(fā)連接情況。
(5)流媒體服務(wù)器狀態(tài)由于流媒體服務(wù)器組11中各個流媒體服務(wù)器111、112、113自身的原因，或者由于網(wǎng)絡(luò)的原因，集群控制服務(wù)器10與流媒體服務(wù)器111、112、113之間不能正常工作，本系統(tǒng)可以自動檢測到這種情況的發(fā)生，用正常來表示該流媒體服務(wù)器工作正常，反之用故障表示該流媒體服務(wù)器工作異常。
(6)掃描周期為了實時地了解流媒體服務(wù)器組11中各個流媒體服務(wù)器111、112、113當前的連接情況及工作狀態(tài)，系統(tǒng)將定期自動刷新各個流媒體服務(wù)器當前工作狀態(tài)的列表。掃描周期即是系統(tǒng)自動刷新的時間間隔。以秒為單位。此值可由用戶自行設(shè)定。若設(shè)定值過大，則可能會出現(xiàn)監(jiān)測值與實際不符的現(xiàn)象。若設(shè)定值過小，則準確度較高，但會站用系統(tǒng)的資源。但經(jīng)測試，占用的系統(tǒng)資源很小，基本上不會產(chǎn)生任何影響。因此，建議可適當設(shè)定較小的掃描周期。
集群方案中的均衡策略(1)動態(tài)負載均衡----IRDP服務(wù)端14根據(jù)流媒體服務(wù)器組中的各個IRDP客戶端15中的各個流媒體服務(wù)器110，111，112當前的CPU占用情況和內(nèi)存占用情況等動態(tài)信息進行負載均衡，將任務(wù)分配給當前CPU、內(nèi)存占用最少的一臺流媒體服務(wù)器。
(2)黑/白名單所謂“黑名單”，實際上就是一個IP地址的清單。對于所有進入黑名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的集群系統(tǒng)將拒絕為之提供服務(wù)。所謂“白名單”，實際上是一個IP地址的清單。只有進入白名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的集群系統(tǒng)才會為之提供服務(wù)。
(3)IP定向負載均衡是指，IRDP服務(wù)端14可以把來自一些特定IP地址的用戶16的請求交給的特定IRDP客戶端15進行服務(wù)。
(4)廣域負載均衡是指，一個IRDP集群中的服務(wù)器可以放置在全球任何地方，組成一個大規(guī)模的、跨地域的分布式服務(wù)器群，IRDP服務(wù)端14能管理這個大規(guī)模的、跨地域的分布式集群服務(wù)器群。
(5)片源均衡是指，IRDP客戶端15中的片源不一定相同，如果用戶16指定的片源在IRDP客戶端15中，則IRDP服務(wù)端14應(yīng)能指定該IRDP客戶端15為其服務(wù)。如果用戶16指定的片源在多臺IRDP客戶端15中的多臺流媒體服務(wù)器，則IRDP服務(wù)端14利用負載均衡策略限定IRDP客戶端15中的一臺流媒體服務(wù)器為其服務(wù)。
參閱圖2，在定義了一套參數(shù)和均衡策略后，IRDP協(xié)議具體的通信和均衡處理的過程描述如下IRDP服務(wù)端14考慮各個IRDP客戶端15的當前帶寬，當前連接數(shù)，當前CPU負載，當前內(nèi)存情況，當前磁盤負載等因素，采用一定的算法，決定出當前的IRDP客戶端15，采用IP重定向的方法把點播用戶16的請求轉(zhuǎn)發(fā)至指定的IRDP客戶端15。
集群系統(tǒng)開始工作后，IRDP服務(wù)端14根據(jù)刷新周期指定的時間間隔，定期向每個IRDP客戶端發(fā)出IRDP請求。每個IRDP客戶端15收到IRDP請求后，向IRDP服務(wù)端14返回IRDP響應(yīng)，報告它的當前狀態(tài)。
IRDP客戶端15可能出現(xiàn)故障，這時IRDP服務(wù)端14就收不到IRDP響應(yīng)。因此IRDP服務(wù)端14設(shè)定一個超時機制超時時限為Tout，用來決定當前所查詢的IRDP客戶端是否在工作。IRDP服務(wù)端14在發(fā)出IRDP請求后，在Tout時間內(nèi)未收到IRDP響應(yīng)，則認為所查詢的IRDP客戶端已停止工作了。
終端用戶16首先向IRDP服務(wù)端14發(fā)出IRDP請求，IRDP服務(wù)端14接收到該請求后，根據(jù)系統(tǒng)的負載均衡方案(包括黑白名單、IP定向負載、最小連接數(shù)、動態(tài)負載均衡、片源均衡等)，進行如下處理(1)判斷訪問者的IP地址是否在黑名單中，如果是，回應(yīng)“拒絕服務(wù)”IRDP響應(yīng)，反之，進行第(2)步；(2)判斷訪問者的IP地址是否在IP定向負載名單中，如果是，向終端用戶16回應(yīng)重定向IRDP響應(yīng)，重定向IP地址即為IP定向負載名單中指定的IRDP客戶端15的IP地址；(3)找出包含請求片源的所有IRDP客戶端15，如未找到，回應(yīng)“請求的片源不存在，不能提供服務(wù)”IRDP響應(yīng)，如只找到一個IRDP客戶端15，進行第(4)步；如找到多個IRDP客戶端15，進行第(5)步；(4)向終端用戶16發(fā)出“重定向”IRDP響應(yīng)，重定向IP地址即為該IRDP客戶端15的IP地址；(5)根據(jù)各個IRDP客戶端15當前的換算連接數(shù)、內(nèi)存使用情況、CPU使用情況等信息自動找到當前“狀態(tài)最佳”的IRDP客戶端15，向終端用戶16回應(yīng)“重定向”IRDP響應(yīng)，重定向IP地址即為該“狀態(tài)最佳的”IRDP客戶端15的IP地址；
(6)終端用戶16與IRDP客戶端15進行直接的交互工作。IRDP服務(wù)端14與終端用戶16的請求脫離聯(lián)系，可以繼續(xù)服務(wù)其它的IRDP客戶端15。
根據(jù)本發(fā)明，下面將描述一個實際使用的集群方案，如圖3所示的傲行流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)，其中提供以下負載平衡策略(1)最少連接數(shù)優(yōu)先(2)最低網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)先(3)服務(wù)器性能優(yōu)先(4)IP定向負載均衡該系統(tǒng)具體的工作原理如下該系統(tǒng)由一臺傲行集群控制服務(wù)器20和若干傲行流媒體服務(wù)器組成。其中各個傲行流媒體服務(wù)器中所運行的功能完全相同，而傲行集群控制服務(wù)器20中則運行傲行集群管理軟件OS Cluster Manager。當終端用戶訪問時，其輸入的網(wǎng)址是針對傲行控制服務(wù)器20的，傲行控制服務(wù)器接收到用戶的請求后，將通過訪問者即終端用戶IP地址判斷是否為之提供服務(wù)，若可以提供服務(wù)，系統(tǒng)將先根據(jù)IP定向負載尋找合適的傲行流媒體服務(wù)器，若不屬于IP定向負載范圍，則根據(jù)各個傲行流媒體服務(wù)器310，302，303，40當前的換算連接數(shù)、內(nèi)存使用情況、CPU使用情況等信息自動找到當前“狀態(tài)最佳”的傲行流媒體服務(wù)器，然后將訪問者的請求重新定向到該傲行流媒體服務(wù)器上，由該傲行流媒體服務(wù)器具體響應(yīng)用戶的請求并將結(jié)果返回到終端用戶，而傲行集群控制服務(wù)器與該終端用戶脫離聯(lián)系，可以繼續(xù)為其它終端用戶請求進行服務(wù)。
在實際應(yīng)用中，傲行集群控制服務(wù)器20只在終端用戶請求的初期進行均衡運算，任務(wù)分配完成后，真正進行服務(wù)的傲行流媒體服務(wù)器1與終端用戶之間直接通信，傲行集群控制服務(wù)器20不再參與工作，從而徹底消除了傳統(tǒng)均衡方案中的進出都需要通過傲行控制服務(wù)器20所帶來的數(shù)據(jù)通信“瓶頸”問題，極大地提高了均衡的速度，相應(yīng)地對傲行控制服務(wù)器的系統(tǒng)配置的要求也大大降低了。
權(quán)利要求
1.一種流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其步驟包括a.建立一個流媒體服務(wù)器集群，其包括一臺集群控制服務(wù)器和若干臺流媒體服務(wù)器；b.對該流媒體服務(wù)器集群建立一個以IRDP協(xié)議工作的管理系統(tǒng)，以該臺集群控制服務(wù)器為服務(wù)端和以該等流媒體服務(wù)器為客戶端，形成服務(wù)端/客戶端工作模式，由服務(wù)端負責(zé)把終端用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，并由客戶端具體處理終端用戶的請求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的IRDP協(xié)議的服務(wù)端/客戶端工作模式是指客戶端能實時提供其所在的各臺流媒體服務(wù)器的性能報告，而服務(wù)端則負責(zé)根據(jù)給定的負載均衡策略把終端用戶的RSTP請求轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，在執(zhí)行一個終端用戶的服務(wù)請求時，先是由終端用戶以IRDP請求/響應(yīng)方式與服務(wù)端進行通信，再在流媒體服務(wù)器集群內(nèi)部，由服務(wù)端與客戶端通過IRDP請求/響應(yīng)方式進行通信，選擇一最佳服務(wù)狀態(tài)的流媒體服務(wù)器，以重定向方式連接該提出服務(wù)請求的終端用戶，該流媒體服務(wù)器以RSTP方式具體處理終端用戶的服務(wù)請求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的客戶端提供其所在的各臺流媒體服務(wù)器的性能報告，包括(1)各臺流媒體服務(wù)器負載系數(shù)、(2)各臺流媒體服務(wù)器最大連接數(shù)、(3)各臺流媒體服務(wù)器當前實際連接數(shù)、(4)各臺流媒體服務(wù)器當前換算連接數(shù)、(5)各臺流媒體服務(wù)器狀態(tài)和(6)掃描周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的服務(wù)器負載系數(shù)是指根據(jù)包括流媒體服務(wù)器的內(nèi)存大小，存取速度快慢、CPU主頻高低而定的一個表示其處理能力的服務(wù)器負載系數(shù)，把從最高的服務(wù)器配置至最低的服務(wù)器配置分別以一個大于0小于1的負載系數(shù)和一個大于1的負載系數(shù)表示處理能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的服務(wù)器最大連接數(shù)是指根據(jù)流媒體服務(wù)器的內(nèi)存大小、CPU主頻高低而給出的站點連接閾值來表示各流媒體服務(wù)器的同時并發(fā)連接數(shù)的最大值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的各臺流媒體服務(wù)器當前實際連接數(shù)是指各臺流媒體服務(wù)器當前并發(fā)的連接數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的當前換算連接數(shù)是指各臺流媒體服務(wù)器當前換算后的并發(fā)連接數(shù)，其以當前實際連接數(shù)與服務(wù)器負載系數(shù)的乘積來表示。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的流媒體服務(wù)器狀態(tài)是指對該臺集群控制服務(wù)器或各臺流媒體服務(wù)器處于工作正常或發(fā)生故障的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的掃描周期是指設(shè)定系統(tǒng)定時自動刷新各流媒體服務(wù)器當前工作狀態(tài)的列表的時間間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的負載均衡策略包括(1)動態(tài)負載均衡、(2)黑/白名單均衡列表、(3)IP定向負載均衡、(4)廣域負載均衡和(5)片源均衡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的動態(tài)負載均衡是指，集群控制服務(wù)器根據(jù)各臺流媒體服務(wù)器當前的CPU占用情況和內(nèi)存占用情況的動態(tài)信息進行負載均衡，將來自終端用戶的請求的分配給當前CPU、內(nèi)存占用最少的那臺流媒體服務(wù)器去處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的黑/白名單列表均衡是指，集群控制服務(wù)器根據(jù)IP地址清單，對于所有進入黑名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的集群系統(tǒng)將拒絕為之提供服務(wù)，只有進入白名單的用戶IP的請求，實行IRDP協(xié)議的系統(tǒng)才會為之提供服務(wù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的IP定向負載均衡是指，該集群控制服務(wù)器可以把來自一些特定IP地址的終端用戶的請求交給IRDP客戶端中特定的流媒體服務(wù)器進行服務(wù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的廣域負載均衡是指，一個IRDP集群中的流媒體服務(wù)器可以放置在全球任何地方，組成一個大規(guī)模的、跨地域的分布式流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)，該臺集群控制服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)端應(yīng)能管理這個大規(guī)模的、跨地域的分布式流媒體服務(wù)器集群系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其特征在于，所述的片源均衡是指，IRDP客戶端中的每臺流媒體服務(wù)器的片源不一定相同，如果終端用戶指定的片源在其中一臺流媒體服務(wù)器中，則IRDP服務(wù)端應(yīng)能指定該臺流媒體體服務(wù)器為其服務(wù)；如果用戶指定的片源在多臺流媒體服務(wù)器中，則IRDP服務(wù)端利用負載均衡策略選定其中一臺流媒體服務(wù)器為其服務(wù)。
16.一種流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)，其聯(lián)結(jié)媒體數(shù)據(jù)源端和含有若干終端用戶的接收終端，包括一臺集群控制服務(wù)器(10)，其運行集群管理軟件，形成系統(tǒng)的服務(wù)端(14)；由若干臺流媒體服務(wù)器(111，112，113)構(gòu)成的流媒體服務(wù)器組(11)，形成系統(tǒng)的客戶端(15)；系統(tǒng)以服務(wù)端/客戶端模式工作，在系統(tǒng)內(nèi)部，服務(wù)端(14)與客戶端(15)以IRDP請求/應(yīng)答方式通信聯(lián)結(jié)；在外部，流媒體服務(wù)器組(11)接收來自媒體數(shù)據(jù)源端的RTP數(shù)據(jù)包，而與接收終端的聯(lián)結(jié)則是先由接收終端中的要求服務(wù)的終端用戶與服務(wù)端(14)以IRDP請求/應(yīng)答方式通信聯(lián)系，再由服務(wù)端(14)根據(jù)給定的負載均衡策略與客戶端(15)以IRDP請求/應(yīng)答方式通信并從流媒體服務(wù)器組(11)中選擇一臺處于最佳服務(wù)狀態(tài)的流媒體服務(wù)器，經(jīng)重定向處理，該終端用戶與該被選擇的流媒體服務(wù)器以RTSP請求/響應(yīng)方式。進行控制數(shù)據(jù)通信和以RTP/RTCP協(xié)議進行媒體流式傳輸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述的流媒體服務(wù)器組(11)包括IRDP當?shù)鼐獾娜舾膳_流媒體服務(wù)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述的流媒體服務(wù)器組(11)包括分布式的IRDP異地均衡的若干臺流媒體服務(wù)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17或18所述的流媒體服務(wù)器集群負載均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述的組成流媒體服務(wù)器組(11)的流媒體服務(wù)器是視音頻服務(wù)器，它們經(jīng)因特網(wǎng)或直接與媒體數(shù)據(jù)源端，用IRDP協(xié)議與集群控制服務(wù)器(10)通信，并由集群控制服務(wù)器(10)根據(jù)負載均衡方法把具體的終端用戶的請求的任務(wù)分配給它們中的一臺處于最佳服務(wù)狀態(tài)的視音頻服務(wù)器。
全文摘要
一種流媒體服務(wù)器集群負載均衡方法，其步驟包括建立一個流媒體服務(wù)器集群，其包括一臺集群控制服務(wù)器和若干臺流媒體服務(wù)器；對該流媒體服務(wù)器集群建立一個以IRDP協(xié)議工作的管理系統(tǒng)，以該臺集群控制服務(wù)器為服務(wù)端和以該等流媒體服務(wù)器為客戶端，形成服務(wù)端/客戶端工作模式，由服務(wù)端負責(zé)把終端用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，并由客戶端具體處理終端用戶的請求。本發(fā)明解決了數(shù)據(jù)通信的“瓶頸”問題和提高了負載均衡速度，并降低了集群控制服務(wù)器的系統(tǒng)配量要求。
文檔編號G06F15/173GK1495634SQ0215284
公開日2004年5月12日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者王洪燕, 胡敏, 李富堂 申請人:上海漢唐科技有限公司