專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法。
背景技術(shù)：
集群，英文名稱為Cluster。在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中，集群是指服務(wù)器集群，其將多臺服務(wù)器連接到一起以提供同一種服務(wù)，使得在客戶端看來，集群中的多臺服務(wù)器能夠像一臺機(jī)器那樣工作。服務(wù)器集群中的各臺服務(wù)器也稱為節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。服務(wù)器集群可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)中心的數(shù)據(jù)處理能力及服務(wù)能力。例如，服務(wù)器集群可以利用多臺服務(wù)器進(jìn)行并行計(jì)算從而獲得很高的計(jì)算速度；也可以利用多個(gè)計(jì)算機(jī)做備份，從而避免單點(diǎn)故障。在目前的服務(wù)器集群系統(tǒng)中，各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對客戶端的服務(wù)質(zhì)量往往決定于該服務(wù)器集群的負(fù)載均衡能力。目前隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)核心服務(wù)器的業(yè)務(wù)量的提高，訪問量和數(shù)據(jù)流量的快速增長，其處理能力和計(jì)算強(qiáng)度的要求也相應(yīng)地增大，使得單一的服務(wù)器設(shè)備根本無法承擔(dān)，因此，有關(guān)于服務(wù)器集群的負(fù)載均衡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。負(fù)載均衡(又稱為負(fù)載分擔(dān)),英文名稱為Load Balance，其作用是將負(fù)載或工作任務(wù)平衡分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上進(jìn)行執(zhí)行。在服務(wù)器集群中，負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，提供了一種有效的方法擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量，提高服務(wù)器響應(yīng)速度，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。目前，為實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群的資源合理利用與系統(tǒng)性能優(yōu)化的目的，現(xiàn)有技術(shù)提供了多種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載 均衡的技術(shù)解決方案。其中，目前基于域名系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)了一種負(fù)載均衡方法。域名系統(tǒng)(Domain NameSystem,簡稱DNS)是因特網(wǎng)的一項(xiàng)核心服務(wù),其將域名和網(wǎng)絡(luò)地址(Internet Protocol,簡稱IP)相互映射的一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫，使用戶方便訪問互聯(lián)網(wǎng)，而不必記住被機(jī)器直接讀取的IP數(shù)串。在現(xiàn)有的基于域名系統(tǒng)的負(fù)載均衡方法中，通過DNS服務(wù)中的隨機(jī)域名解析來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，在DNS服務(wù)器中可以為多個(gè)不同的地址配置同一個(gè)域名。對于同一個(gè)域名，不同的客戶機(jī)會得到不同的地址，因此也就訪問了不同地址上的Web (網(wǎng)絡(luò))服務(wù)器，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。但該方法為了保證DNS數(shù)據(jù)的及時(shí)更新，通常將DNS的刷新時(shí)間設(shè)置得較小，這將會造成大量的額外網(wǎng)絡(luò)流量，更新后的DNS數(shù)據(jù)也不能立即生效；并且，該方法無法得知各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器之間的差異，不能為性能較好的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器多分配請求，也不能了解到各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)。現(xiàn)有技術(shù)中還提供了一種反向代理負(fù)載均衡方法，其使用代理服務(wù)器可以將請求轉(zhuǎn)發(fā)給集群內(nèi)部Web服務(wù)器，讓代理服務(wù)器將請求均勻地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部多臺Web服務(wù)器之一上，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。反向代理負(fù)載均衡的缺點(diǎn)是針對每一次服務(wù)請求，代理服務(wù)器就必須打開兩個(gè)連接(一個(gè)對外連接，一個(gè)對內(nèi)連接)，當(dāng)服務(wù)請求數(shù)量非常大時(shí)，代理服務(wù)器的負(fù)載值急劇增大，代理服務(wù)器成為了服務(wù)器集群負(fù)載均衡的瓶頸。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,簡稱NAT)技術(shù)，將內(nèi)部地址和外部地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便具備內(nèi)部地址的服務(wù)器能訪問外部網(wǎng)絡(luò)；而當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器訪問地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)時(shí)，地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)能將其外部地址映射到一個(gè)內(nèi)部服務(wù)器的內(nèi)部地址上，從而達(dá)到負(fù)載分擔(dān)的目的?；贜AT的負(fù)載均衡技術(shù)由于帶寬共用，通常中心負(fù)載均衡器存在帶寬限制，也成為整個(gè)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的瓶頸。如在100MB (MByte，兆字節(jié))的快速以太網(wǎng)條件下，該方法最快能達(dá)80MB的帶寬；然而在實(shí)際應(yīng)用中，該方法通常只有40MB到60MB的可用帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，解決負(fù)載均衡器所帶來的瓶頸問題，以實(shí)現(xiàn)服務(wù) 器集群資源的合理利用與性能優(yōu)化的目的。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，包括:
51、客戶端向服務(wù)器集群廣播地址解析協(xié)議請求，所述服務(wù)器集群包括至少一臺負(fù)載均衡服務(wù)器，所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接；
52、所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行識別，且當(dāng)所述負(fù)載均衡服務(wù)器與所述地址解析協(xié)議請求相匹配時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端；
53、所述客戶端根據(jù)所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址，將業(yè)務(wù)請求發(fā)送至所述負(fù)載均衡服務(wù)器；
54、所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理；
55、所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對所述業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，獲得數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述客戶端。在一種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟S2具體包括:
521、所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行解析，獲得所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址；
522、所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比較；
523、當(dāng)所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡服務(wù)器設(shè)置有至少一個(gè)調(diào)度器，以及與所述調(diào)度器一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口；
則所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接，具體為:
所述調(diào)度器與所述網(wǎng)絡(luò)接口一一對應(yīng)建立數(shù)據(jù)連接；每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)接口通過連接一臺交換機(jī)，分別與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接。更進(jìn)一步地，在所述步驟S5之后，所述方法還包括:
S6:所述負(fù)載均衡服務(wù)器分別定時(shí)檢測所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的各臺所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的工作狀態(tài)，且將發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器所處理的業(yè)務(wù)請求，調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器中進(jìn)行處理。
本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器集群的資源合理利用與系統(tǒng)性能優(yōu)化。具體地，本發(fā)明通過橫向增加負(fù)載均衡服務(wù)器或縱向增加負(fù)載均衡服務(wù)器中的調(diào)度器，有效地?cái)U(kuò)展了服務(wù)器集群的帶寬和增加了服務(wù)器集群的資源吞吐量；根據(jù)服務(wù)器集群中各個(gè)服務(wù)器的負(fù)載值，將客戶端的業(yè)務(wù)請求調(diào)度給負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理，且當(dāng)大量并發(fā)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求向該服務(wù)器集群發(fā)出時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器可將該并發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求分配至多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理，每臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器并行運(yùn)行，提高了服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)處理能力；各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，分別將處理結(jié)果直接發(fā)送至客戶端，而無需經(jīng)過負(fù)載均衡服務(wù)器，從而有效地解決服務(wù)器集群中的瓶頸問題。


圖1是本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法的第一實(shí)施例的方法流程 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一個(gè)服務(wù)器集群連接結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟S2的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程 圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一個(gè)服務(wù)器集群連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例中步驟S4的一種實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程 圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例中步驟S4的又一種實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程 圖7是本發(fā)明所提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法的第三實(shí)施例的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。參見圖1，是本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法的第一實(shí)施例的方法流程圖。在第一實(shí)施例中，所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法包括以下步驟: 步驟S1:客戶端向服務(wù)器集群廣播地址解析協(xié)議請求，所述服務(wù)器集群包括至少一臺
負(fù)載均衡服務(wù)器，所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接。參見圖2，是本發(fā)明實(shí)施例的提供的一個(gè)服務(wù)器集群連接結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，客戶端100連接有多臺負(fù)載均衡服務(wù)器，如負(fù)載均衡服務(wù)器110、負(fù)載均衡服務(wù)器120等。其中，負(fù)載均衡服務(wù)器110連接有多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，如節(jié)點(diǎn)服務(wù)器111，節(jié)點(diǎn)服務(wù)器112，節(jié)點(diǎn)服務(wù)器113等節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。在本實(shí)施例中，各個(gè)負(fù)載均衡服務(wù)器及其所連接的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)器集群。具體實(shí)施時(shí)，可通過橫向增加負(fù)載均衡服務(wù)器的數(shù)量，以提高服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)量承載能力和帶寬。在本實(shí)施例中，客戶端100向服務(wù)器集群廣播地址解析協(xié)議請求。地址解析協(xié)議也稱為ARP (Address Resolution Protocol)協(xié)議,是獲取物理地址的一種TCP/IP協(xié)議；而 TCP/IP 是 Transmission Control Protocol/Internet Protocol 的簡寫，中文譯名為“傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議”，又名網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，是因特網(wǎng)最基本的協(xié)議。步驟S2:所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行識另IJ，且當(dāng)所述負(fù)載均衡服務(wù)器與所述地址解析協(xié)議請求相匹配時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端100。物理地址，也即MAC地址，是Media Access Control (介質(zhì)訪問控制)的簡寫,MAC地址是識別局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)真正賴以標(biāo)識發(fā)出數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)和接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)的地址。在本實(shí)施例中，客戶端100在發(fā)出業(yè)務(wù)請求之前，需要先獲得該業(yè)務(wù)請求所對應(yīng)的目的MAC地址。因此，客戶端100向服務(wù)器集群中的各臺負(fù)載均衡服務(wù)器廣播ARP請求時(shí)，集群中的每臺負(fù)載均衡服務(wù)器均接收到該ARP請求，但只有與該ARP匹配的負(fù)載均衡服務(wù)器才對該ARP請求進(jìn)行響應(yīng)，即只有與該ARP請求匹配的負(fù)載均衡服務(wù)器將其自身的物理地址發(fā)送給客戶端100，以便于客戶端100獲得業(yè)務(wù)請求所要發(fā)送的目的地址。譬如，負(fù)載均衡服務(wù)器110接收所述ARP請求后，對該ARP請求進(jìn)行解析后發(fā)現(xiàn)其與自身匹配，則負(fù)載均衡服務(wù)器110將其自身的MAC地址反饋給客戶端100。參看圖3，是本發(fā)明第一實(shí)施例中的步驟S2的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程圖。作為優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述步驟S2具體包括:
步驟S21:所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行解析，獲得所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址。具體地，網(wǎng)絡(luò)地址也稱為IP (Internet Protocol)地址，是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)協(xié)議。目前使用的IPV4 (InternetProtocol version 4，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4)的IP地址長度為32位，分為4段，每段8位，用十進(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍 為O 255，段與段之間用句點(diǎn)隔開，例如159.226.1.1。具體實(shí)施時(shí)，客戶端100在廣播ARP請求時(shí)，該請求攜帶有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的IP地址；服務(wù)器集群中的各臺負(fù)載均衡服務(wù)器在接收到該ARP請求時(shí)，對其進(jìn)行解析，獲取ARP中所標(biāo)示的IP地址。步驟S22:所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比較。IP地址作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每一臺計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制地址標(biāo)識，服務(wù)器集群中的每一臺服務(wù)器也具有相應(yīng)的IP地址。當(dāng)客戶端廣播ARP請求時(shí)，服務(wù)器集群中的各臺均衡負(fù)載服務(wù)器均將自身的IP地址與解析ARP請求所得到的IP地址進(jìn)行比較。步驟S23:當(dāng)所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端。具體地，通過執(zhí)行步驟S22的比較后，服務(wù)器集群中的某一臺均衡服務(wù)器檢測到自身的IP地址與ARP請求中所攜帶的IP地址相同時(shí)，即該均衡服務(wù)器與ARP請求相匹配，并向客戶端發(fā)出響應(yīng)。在本實(shí)施例中，所述步驟S2的目的是獲取客戶端所需要的物理地址，以便于在下一個(gè)步驟中，客戶端可以對其獲得的物理地址所標(biāo)示的服務(wù)器發(fā)出真正的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求。步驟S3:所述客戶端根據(jù)所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址，將業(yè)務(wù)請求發(fā)送至所述負(fù)載均衡服務(wù)器。譬如，若負(fù)載均衡服務(wù)器110與客戶端所發(fā)出的ARP請求相匹配，且其MAC地址為“00-23-5A-15-99-4E”，客戶端100在收到負(fù)載均衡服務(wù)器110的響應(yīng)后，將“00-23-5A-15-99-4E”設(shè)定為本次業(yè)務(wù)請求的目的MAC地址。在本實(shí)施例中，客戶端100將其獲得的MAC地址存儲起來。具體實(shí)施時(shí)，當(dāng)業(yè)務(wù)請求實(shí)際需要發(fā)送到的目的地址與上述MAC地址相同時(shí)，客戶端100不再需要通過發(fā)送ARP請求便可獲知相應(yīng)的MAC地址，提高數(shù)據(jù)處理的效率。步驟S4:所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。具體實(shí)施時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器將其所連接的各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載信息進(jìn)行數(shù)值量化時(shí)，可用負(fù)載值表示每一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載情況。具體地，客戶端100每次向服務(wù)器集群中的某一臺負(fù)載均衡服務(wù)器發(fā)送業(yè)務(wù)請求時(shí)，該負(fù)載均衡服務(wù)器都會將業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。步驟S5:所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對所述業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，獲得數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述客戶端。該節(jié)點(diǎn)服務(wù)器作為客戶端所發(fā)送的業(yè)務(wù)請求的執(zhí)行目的地，對該業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后將處理結(jié)果直接發(fā)送給客戶端。以圖2所示的服務(wù)器集群結(jié)構(gòu)圖為例。當(dāng)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器111的負(fù)載值最小時(shí)，均衡服務(wù)器110將客戶端100的業(yè)務(wù)請求調(diào)度給節(jié)點(diǎn)服務(wù)器111進(jìn)行處理；節(jié)點(diǎn)服務(wù)器111對該業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，直接將該業(yè)務(wù)請求的一個(gè)或多個(gè)處理結(jié)果(數(shù)據(jù)包)進(jìn)行匯總后反饋給客戶端100，無需經(jīng)過負(fù)載均衡服務(wù)器110來將處理結(jié)果反饋給客戶端100。降低了負(fù)載均衡服務(wù)器對整個(gè)服務(wù)器集群的限制和提高了負(fù)載均衡服務(wù)器的帶寬，從而提高了整個(gè)服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)處理效率。進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例所提供的服務(wù)器集群中，各臺負(fù)載均衡服務(wù)器設(shè)置有至少一個(gè)調(diào)度器，以及與所述調(diào)度器一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口。參見圖4，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一個(gè)服務(wù)器集群連接結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明基于圖4所示的服務(wù)器集群連接結(jié)構(gòu)圖，提供了一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，步驟Sf步驟S3的實(shí)現(xiàn)過程與基本原理與第一實(shí)施例中所描述的相關(guān)內(nèi)容一致。在本實(shí)施例中，具體實(shí)施時(shí)，各臺負(fù)載均衡服務(wù)器設(shè)置有至少一個(gè)調(diào)度器，以及與所述調(diào)度器一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，則所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接，具體為:
所述調(diào)度器與所述網(wǎng)絡(luò)接口一一對應(yīng)建立數(shù)據(jù)連接；每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)接口通過連接一臺交換機(jī)，分別與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接。如圖4所示，客戶端200與負(fù)載均衡服務(wù)器300連接，負(fù)載均衡服務(wù)器300內(nèi)置有調(diào)度器301、調(diào)度器302等多個(gè)調(diào)度器。具體實(shí)施時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器300通過虛擬機(jī)的方式提供調(diào)度器。其中，負(fù)載均衡服務(wù)器300中的調(diào)度器301通過網(wǎng)絡(luò)接口與交換機(jī)401連接；交換機(jī)401再通過網(wǎng)絡(luò)接口與多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接，如節(jié)點(diǎn)服務(wù)器501、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器502等。同理，負(fù)載均衡服務(wù)器300中的調(diào)度器302通過網(wǎng)絡(luò)接口與交換機(jī)402連接；交換機(jī)402再與節(jié)點(diǎn)服務(wù)器601、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器602等多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器分別連接。具體地，負(fù)載均衡服務(wù)器300的內(nèi)置調(diào)度器的數(shù)量(虛擬機(jī)的數(shù)量)決定于負(fù)載均衡服務(wù)器300上的網(wǎng)絡(luò)適配器( 即網(wǎng)卡)的數(shù)量。在本實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，通過增加調(diào)度器的數(shù)量來提高負(fù)載均衡服務(wù)器的帶寬和數(shù)據(jù)處理能力。進(jìn)一步地，在第二實(shí)施例中，所述負(fù)載均衡服務(wù)器300還設(shè)置有中央處理器310。在第二實(shí)施例所提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法中，在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述步驟S4在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),還包括步驟S41 步驟S44。參看圖5，是本發(fā)明第二實(shí)施例中步驟S4的一種實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程圖。步驟S41:每個(gè)所述調(diào)度器通過所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，分別定時(shí)對所述網(wǎng)絡(luò)接口所連接的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值進(jìn)行采集。具體實(shí)施時(shí)，服務(wù)器集群中的每一臺負(fù)載均衡服務(wù)器，通過中央處理器對負(fù)載均衡服務(wù)器中內(nèi)置的各臺調(diào)度器進(jìn)行任務(wù)分配，使得各臺調(diào)度器分別定期收集并記錄其所連接的各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值，然后執(zhí)行步驟S42。步驟S42:每個(gè)所述調(diào)度器將所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值發(fā)送給所述中央處理器310。因此，與客戶端的ARP請求相匹配的任意一臺負(fù)載均衡服務(wù)器在接收到客戶端的業(yè)務(wù)請求時(shí)，均可及時(shí)獲知其所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，從而降低映射地址或轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)請求所帶來額外的傳輸時(shí)延。步驟S43:所述中央處理器310將所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值進(jìn)行匯總和排序，并獲取負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的物理地址。具體地，中央處理器310獲得其通過各個(gè)交換機(jī)所連接多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值后，通過對各個(gè)負(fù)載值的匯總和排序，定位得到負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器及其物理地址，以 找到對客戶端200所發(fā)送的業(yè)務(wù)請求執(zhí)行實(shí)際處理的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。找到執(zhí)行實(shí)際處理的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的目的MAC地址后，執(zhí)行步驟S44。步驟S44:所述中央處理器根據(jù)所述負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的物理地址，將所述客戶的業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。具體實(shí)施時(shí)，中央處理器310以負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的物理地址為依據(jù)，將由客戶端200發(fā)送過來的業(yè)務(wù)請求(數(shù)據(jù)包)轉(zhuǎn)發(fā)給其所連接的實(shí)時(shí)負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。具體地，負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對該業(yè)務(wù)請求的一個(gè)或多個(gè)處理結(jié)果進(jìn)行匯總后直接發(fā)送給客戶端200。譬如，客戶端200通過廣播ARP請求后，已獲知負(fù)載均衡服務(wù)器300與當(dāng)前的ARP請求相匹配，且在負(fù)載均衡服務(wù)器300所連接的多臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器中，節(jié)點(diǎn)服務(wù)器502的負(fù)載值最小，則中央處理器310將客戶端200所發(fā)送的業(yè)務(wù)請求(數(shù)據(jù)包)發(fā)送給交換機(jī)401 ;交換機(jī)401再將該業(yè)務(wù)請求分配給節(jié)點(diǎn)服務(wù)器502中進(jìn)行處理；最終的處理結(jié)果反饋給客戶端 200。需要說明的是，在發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)客戶端向集群服務(wù)器發(fā)送“短連接”業(yè)務(wù)請求時(shí)，當(dāng)該業(yè)務(wù)請求處理完畢時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器自動斷開其與相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接；當(dāng)客戶端向集群服務(wù)器發(fā)送“長連接”業(yè)務(wù)請求時(shí)，當(dāng)該業(yè)務(wù)請求處理完畢時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器并不會自動斷開其與相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接，也即負(fù)載均衡服務(wù)器需要接受相關(guān)信令的控制才會斷開其建立的數(shù)據(jù)鏈路連接。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，“短連接”是指通信雙方有數(shù)據(jù)交互時(shí)，就建立一個(gè)連接；數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，則斷開此連接，即每次連接只完成一項(xiàng)業(yè)務(wù)的發(fā)送。所謂“長連接”，是指在一個(gè)連接上可以連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包；在連接保持期間，如果沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，需要雙方發(fā)鏈路檢測包。
其中，長連接的負(fù)載均衡可以很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，使每個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的處理流量相差不大，其較為經(jīng)典的應(yīng)用場合是多接入點(diǎn)的信令分析處理。長連接的特點(diǎn)是它一旦建立連接就不會自動斷開，因此，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值超過到一定值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的處理效率會大大降低。因此，在本實(shí)施例中，進(jìn)一步地，需要利用調(diào)度器，根據(jù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值，動態(tài)地對每一條數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行最優(yōu)選擇，以合理利用每一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的資源，避免出現(xiàn)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器過高或過低負(fù)載的情況，達(dá)到資源合理利用最大化效果。參看圖6，是本發(fā)明第二實(shí)施例中步驟S4的又一種實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程圖。其中，在本實(shí)現(xiàn)方式中，步驟S4f步驟S44的實(shí)現(xiàn)過程及基本原理與圖5所示的方法流程圖一致。在本實(shí)施例中，所述負(fù)載均衡服務(wù)器對其所連接的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器設(shè)定負(fù)載閾值。本實(shí)施例通過為各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器設(shè)置負(fù)載閾值，以避免長連接過程中造成的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器過高或過低負(fù)載的情況。具體地，則在所述步驟S44之后，所述方法還包括:
步驟S45:所述 調(diào)度器將定時(shí)采集得到的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值與所述負(fù)載閾值進(jìn)行比較。步驟S46:當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值大于所述負(fù)載閾值時(shí)，所述調(diào)度器斷開所述調(diào)度器與所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接。需要說明的是，當(dāng)服務(wù)器集群中的某一負(fù)載均衡服務(wù)器中的調(diào)度器斷開其與某一節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接時(shí)，客戶端可檢測到該長連接的斷開狀態(tài)，并將該長連接中的未處理的業(yè)務(wù)請求重新作為新的業(yè)務(wù)請求，通過服務(wù)器集群中的某一負(fù)載均衡服務(wù)器調(diào)度給負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。參看圖7，是本發(fā)明所提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法的第三實(shí)施例的方法流程圖。進(jìn)一步地，在本發(fā)明第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明提供的第三實(shí)施例中，在所述步驟S5之后，所述方法還包括:
步驟S6:所述負(fù)載均衡服務(wù)器分別定時(shí)檢測所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的各臺所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的工作狀態(tài)，且將發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器所處理的業(yè)務(wù)請求，調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器中進(jìn)行處理。本實(shí)施例通過增加步驟S6，使得當(dāng)服務(wù)器集群中的任意一臺服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器均可對客戶端持續(xù)地提供相關(guān)服務(wù)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器集群的資源合理利用與系統(tǒng)性能優(yōu)化。具體地，本發(fā)明中的服務(wù)器集群通過增加負(fù)載均衡服務(wù)器，有效地提高了服務(wù)器集群的帶寬和資源吞吐量；負(fù)載均衡服務(wù)器根據(jù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值，動態(tài)的對每一個(gè)業(yè)務(wù)情況或數(shù)據(jù)鏈路連接進(jìn)行最優(yōu)選擇，合理利用每一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的資源和合理分配客戶端的業(yè)務(wù)請求，避免了某一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器負(fù)載過高或過低。各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，分別將處理結(jié)果直接發(fā)送至客戶端，而無需運(yùn)載經(jīng)過負(fù)載均衡服務(wù)器，從而解決了服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器的瓶頸問題。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，包括: .51、客戶端向服務(wù)器集群廣播地址解析協(xié)議請求，所述服務(wù)器集群包括至少一臺負(fù)載均衡服務(wù)器，所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接； . 52、所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行識別，且當(dāng)所述負(fù)載均衡服務(wù)器與所述地址解析協(xié)議請求相匹配時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端； . 53、所述客戶端根據(jù)所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址，將業(yè)務(wù)請求發(fā)送至所述負(fù)載均衡服務(wù)器； .54、所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理； .55、所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對所述業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，獲得數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述客戶端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括: . 521、所述服務(wù)器集群中的負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行解析，獲得所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址； .522、所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比較； .523、當(dāng)所述地址解析協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址與所述負(fù)載均衡服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，所述負(fù)載均衡服務(wù)器將所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址反饋至所述客戶端。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，所述負(fù)載均衡服務(wù)器設(shè)置有至少一個(gè)調(diào)度器，以及與所述調(diào)度器一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口 ； 則所述負(fù)載均衡服務(wù)器與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器連接，具體為: 所述調(diào)度器與所述網(wǎng)絡(luò)接口一一對應(yīng)建立數(shù)據(jù)連接；每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)接口通過連接一臺交換機(jī)，分別與至少一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，所述負(fù)載均衡服務(wù)器還設(shè)置有中央處理器，則所述步驟S4具體包括: .541、每個(gè)所述調(diào)度器通過所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，分別定時(shí)對所述網(wǎng)絡(luò)接口所連接的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值進(jìn)行采集； .542、每個(gè)所述調(diào)度器將所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值發(fā)送給所述中央處理器； .543、所述中央處理器將所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值進(jìn)行匯總和排序，并獲取負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的物理地址； .544、所述中央處理器根據(jù)所述負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的物理地址，將所述客戶的業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理。
5.如權(quán)利要求4所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，所述負(fù)載均衡服務(wù)器對其所連接 的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器設(shè)定負(fù)載閾值； 則在所述步驟S44之后，所述方法還包括: .545、所述調(diào)度器將定時(shí)采集得到的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值與所述負(fù)載閾值進(jìn)行比較；S46、當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的負(fù)載值大于所述負(fù)載閾值時(shí)，所述調(diào)度器斷開所述調(diào)度器與所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，其特征在于，在所述步驟S5之后，所述方法還包括: S6、所述負(fù)載均衡服務(wù)器分別定時(shí)檢測所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的各臺所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的工作狀態(tài)，且將發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器所處理的業(yè)務(wù)請求，調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn) 服務(wù)器中進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，包括客戶端向服務(wù)器集群廣播地址解析協(xié)議請求；負(fù)載均衡服務(wù)器對所述地址解析協(xié)議請求進(jìn)行識別，且當(dāng)所述負(fù)載均衡服務(wù)器與所述地址解析協(xié)議請求相匹配時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器將物理地址反饋至所述客戶端；客戶端根據(jù)所述負(fù)載均衡服務(wù)器的物理地址，將業(yè)務(wù)請求發(fā)送至所述負(fù)載均衡服務(wù)器；負(fù)載均衡服務(wù)器將所述業(yè)務(wù)請求調(diào)度給所述負(fù)載均衡服務(wù)器所連接的負(fù)載值最小的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)行處理；所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對所述業(yè)務(wù)請求進(jìn)行處理后，并將所述獲得的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述客戶端。本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡的方法，達(dá)到服務(wù)器集群的資源合理利用與系統(tǒng)性能優(yōu)化的效果。
文檔編號H04L29/08GK103220354SQ20131013483
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者周孟兆 申請人:廣東宜通世紀(jì)科技股份有限公司