本發(fā)明涉及移動(dòng)云技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)云計(jì)算的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)終端的配置也有增強(qiáng)，但移動(dòng)終端相比PC機(jī)，資源仍然非常有限，并且在移動(dòng)場景中使用的設(shè)備不方便隨時(shí)充電，這對移動(dòng)終端訪問移動(dòng)云計(jì)算服務(wù)的能耗考驗(yàn)很大；另一方面，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展相對滯后，移動(dòng)終端的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬嚴(yán)重不足，通信穩(wěn)定性和可靠性差，加之移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用昂貴，所以網(wǎng)絡(luò)問題也是移動(dòng)云計(jì)算要解決的主要問題之一。

然而，許多云服務(wù)提供商并沒有根據(jù)移動(dòng)終端的特性進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和完善，使得移動(dòng)終端訪問云服務(wù)速度慢，能耗大，用戶體驗(yàn)差?；谏鲜鰡栴}，有人提出了利用移動(dòng)代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端和云計(jì)算中心之間的信息傳遞，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端便捷快速地訪問云計(jì)算中心。

但是，如果在云計(jì)算中心和移動(dòng)終端之間建立移動(dòng)代理系統(tǒng)，就會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)代理承擔(dān)著數(shù)量龐大的移動(dòng)終端無處不在的代理請求，面對大量的代理請求，如果沒有良好的負(fù)載均衡策略，則會(huì)給某些移動(dòng)代理服務(wù)器造成很大壓力，影響移動(dòng)代理的正常工作，甚至引起某些移動(dòng)代理服務(wù)器癱瘓，停止服務(wù)，而另一些移動(dòng)代理服務(wù)器可能閑置著，不能得到有效利用。

因此，有必要提供一種可以有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法，所述移動(dòng)代理系統(tǒng)包括三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：接入骨干核心網(wǎng)絡(luò)的總控制器、接入?yún)^(qū)域中心的分控制器和接入分支網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，所述基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法包括如下步驟：a、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和分控制器間隔設(shè)定時(shí)間向所述總控制器發(fā)送代理服務(wù)器信息，并建立相對應(yīng)的移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫；b、移動(dòng)終端發(fā)送包含所述移動(dòng)終端位置信息的代理請求至所述總控制器；c、所述總控制器根據(jù)所述代理請求調(diào)取所述移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫內(nèi)的代理服務(wù)器信息，并采用設(shè)定算法獲得全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器；d、所述總控制器將所述全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器的信息返回至所述移動(dòng)終端。

優(yōu)選地，所述代理服務(wù)器信息包括具有衡量代理服務(wù)器最大處理能力的機(jī)器性能指標(biāo)和衡量代理服務(wù)器已消耗處理能力的已消耗性能指標(biāo)，所述機(jī)器性能指標(biāo)包括CPU的性能C_cpu、內(nèi)存的空間C_mem、系統(tǒng)I/O的速率C_i/o和網(wǎng)絡(luò)帶寬C_network；所述已消耗的性能指標(biāo)包括已占用CPU處理能力U_cpu、已使用內(nèi)存空間U_mem、已占用系統(tǒng)I/O的速率U_i/o和已使用網(wǎng)絡(luò)帶寬U_network。

優(yōu)選地，根據(jù)如下公式計(jì)算每一所述移動(dòng)代理服務(wù)器的實(shí)際可用處理能力R：

其中，k1、k2、k3和k4是根據(jù)請求類型進(jìn)行設(shè)置的可變參數(shù)。

優(yōu)選地，第i臺(tái)所述移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)M_i的計(jì)算公式如下：

其中，M_i是第i臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)，R_i是第i臺(tái)代理服務(wù)器的實(shí)際可用處理能力，D_i是第i臺(tái)代理服務(wù)器距移動(dòng)終端的距離。

優(yōu)選地，根據(jù)如下公式選擇所述全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器:

M＝max{M_i}i＝1,2,3,…,N，

其中，M是全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)，M_i是第i臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)。

優(yōu)選地，在步驟b中，獲取所述移動(dòng)終端位置信息包括如下步驟：

基于通信定位技術(shù)獲取所述移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)；

計(jì)算所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器之間的距離，從而獲得所述移動(dòng)終端的位置信息。

優(yōu)選地，計(jì)算所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器之間的距離過程包括：將地球當(dāng)作一個(gè)正球體，所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器是正球體表面的兩點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)緯度坐標(biāo)，對球體建立球心坐標(biāo)系；在所述球心坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的維度是該點(diǎn)與地心連線與赤道平面的夾角，某點(diǎn)的經(jīng)度是指，過該點(diǎn)的子午面與格林尼治子午面之間的夾角；

設(shè)定所述移動(dòng)終端點(diǎn)A的坐標(biāo)是(x1,y1)，所述移動(dòng)代理服務(wù)器點(diǎn)B的坐標(biāo)是(x2,y2)，球體的半徑是R，正球體AB兩點(diǎn)之間的距離D的計(jì)算公式如下：

相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：所述基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法通過所述移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡優(yōu)化策略實(shí)現(xiàn)代理服務(wù)器的最優(yōu)負(fù)載分配，從而不僅充分利用所述移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理服務(wù)器，而且還為所述移動(dòng)終端分配分配最優(yōu)的移動(dòng)代理服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)代理系統(tǒng)的負(fù)載均衡，并能夠盡可能地保障移動(dòng)終端和移動(dòng)代理服務(wù)器之間高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

附圖說明

圖1是與本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法相關(guān)的移動(dòng)代理系統(tǒng)模型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示移動(dòng)代理系統(tǒng)模型中移動(dòng)代理層組的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2所示節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法的流程框圖；

圖5是圖4所示基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法的全局最優(yōu)負(fù)載均衡示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請同時(shí)參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的移動(dòng)代理系統(tǒng)模型的總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1所示移動(dòng)代理系統(tǒng)模型中移動(dòng)代理層組的網(wǎng)絡(luò)層次示意圖。本發(fā)明提供的移動(dòng)代理系統(tǒng)模型100包括依次雙向通信連接的云計(jì)算中心10、移動(dòng)代理系統(tǒng)20和多個(gè)移動(dòng)終端30，每一所述移動(dòng)終端30向所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20發(fā)起請求，并接收來自所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20的響應(yīng)結(jié)果；所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20向所述云計(jì)算中心10發(fā)起代理請求，并接收來自所述云計(jì)算中心10的返回?cái)?shù)據(jù)?？蛇x擇地，所述移動(dòng)終端30可以手機(jī)、便攜式電腦、平板電腦或其他具有通信功能的移動(dòng)終端。

所述云計(jì)算中心10是基于超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對外提供計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源等服務(wù)的機(jī)構(gòu)或單位，以高性能計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)面向各界提供高性能計(jì)算服務(wù)。而且，所述云計(jì)算中心10可以面向大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算及工程計(jì)算應(yīng)用，并在商業(yè)計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域擁有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20包括部署在骨干核心網(wǎng)絡(luò)中心的總控制器層21、部署在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中心的分控制器層22和部署在各個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23，所述總控制器層21、所述分控制器層22和所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23依次雙向通信連接。

也就是說，在所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20內(nèi)，為了方便管理數(shù)量龐大、部署廣泛的移動(dòng)代理服務(wù)器，移動(dòng)代理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三層的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，如圖2所示。其中，第一層是在骨干核心網(wǎng)絡(luò)中心部署的所述總控制器層21，第二層是在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中心部署的所述分控制器層22，第三層是在各個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)部署的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23。而且，所述移動(dòng)終端30接入所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23，并通過所述分控制器層22與所述總控制器層21通信連接，所述總控制器層21與所述云計(jì)算中心10通信連接。

優(yōu)選地，所述總控制器層21包括一個(gè)總控制器，所述分控制器層22包括多個(gè)分控制器，每一所述分控制器與所述總控制器雙向通信連接；所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，每一所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對應(yīng)與一個(gè)所述分控制器通信連接。

而且，對每一所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器而言，每一所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器均包括設(shè)于所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器23內(nèi)部的代理請求模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊、并行下載模塊和緩存模塊。其中，所述代理請求模塊可以接收所述移動(dòng)終端30的請求，并將所述請求轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的所述云計(jì)算中心10，所述數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊可以將所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器接收的響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為所述移動(dòng)終端30容易處理的JSON格式，所述并行下載模塊可以從所述云計(jì)算10中下載相對應(yīng)的請求數(shù)據(jù)，所述緩存模塊可以存儲(chǔ)所述并行下載模塊系在的內(nèi)容?？蛇x擇地，所述緩存模塊可以是具有電源保護(hù)功能的存儲(chǔ)器，所述代理請求模塊可以是CPU，所述數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊和所述并行下載模塊均可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)終端30的請求包括但不限于Web Service請求和文件下載請求。而且，所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20可以針對不同的請求類型，而選擇做不同的處理，從而加速請求的響應(yīng)，減少用戶等待時(shí)間。

例如，所述Web Service請求的數(shù)據(jù)量一般不大，但需要針對響應(yīng)數(shù)據(jù)做優(yōu)化處理；所述文件下載請求往往是大文件的下載請求，傳輸數(shù)據(jù)流較大，這種情況所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20主要實(shí)現(xiàn)加速下載，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)把請求下載的文件下載到所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20本地，再通過無線局域網(wǎng)傳送到所述移動(dòng)終端30，以減少移動(dòng)用戶的等待時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，在所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20的三層網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中，為了能夠在移動(dòng)代理數(shù)量發(fā)生變化或者網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，快速地調(diào)整個(gè)移動(dòng)代理的層次結(jié)構(gòu)和區(qū)域劃分。即，在移動(dòng)代理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和移動(dòng)代理服務(wù)器數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，不會(huì)影響移動(dòng)終端對移動(dòng)代理的正常訪問。

在所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20的第三層內(nèi)，即所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23的多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示。其中，每個(gè)所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器與其直接相鄰的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器形成一個(gè)星型自組網(wǎng)，而且，每一所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對應(yīng)一個(gè)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)。

例如：在圖3中，移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)A0，與A0相鄰的移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)A1、A2、A3、A4、A5、A6，這七個(gè)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)在同一星型自組網(wǎng)WA；移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)B0，與B0相鄰的移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7，這八個(gè)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)在另一星型自組網(wǎng)WB，注意移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)A0、B0同時(shí)處于WA和WB兩個(gè)自組網(wǎng)中，也就是說一個(gè)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)可能處于多個(gè)星型自組網(wǎng)中。

一個(gè)星型自組網(wǎng)內(nèi)的任一所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，向該自組網(wǎng)內(nèi)所有其他節(jié)點(diǎn)相互交換工作狀態(tài)和負(fù)載信息，用于在某些所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器高負(fù)載的情況下，同一星型自組網(wǎng)內(nèi)的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可以分擔(dān)工作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，這種負(fù)載均衡策略的好處是，為所述移動(dòng)終端30服務(wù)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器距離所述移動(dòng)終端30不會(huì)太遠(yuǎn)，能夠盡可能地保障所述移動(dòng)終端30和所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器之間高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

當(dāng)所述移動(dòng)代理系統(tǒng)模型100工作時(shí)，所述移動(dòng)終端30所有訪問云服務(wù)的請求，不再直接向所述云計(jì)算中心10請求，而是將請求轉(zhuǎn)發(fā)給附近的所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，由擁有較大帶寬和充裕資源的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器代替所述移動(dòng)終端30向所述云計(jì)算中心10請求數(shù)據(jù)。所述云計(jì)算中心10接收到該請求后將請求的響應(yīng)結(jié)果返回到所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的優(yōu)化處理，將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為移動(dòng)終端容易解析的JSON格式，再將優(yōu)化處理后的數(shù)據(jù)返回到所述移動(dòng)終端30。所述移動(dòng)終端30收到優(yōu)化后的數(shù)據(jù)，比之前未經(jīng)過優(yōu)化處理的數(shù)據(jù)更容易解析，花費(fèi)的時(shí)間更短，自然也減少了所述移動(dòng)終端30的能耗。

請同時(shí)參閱圖4和圖5，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法的流程框圖，圖5是圖4所示基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法的全局最優(yōu)負(fù)載均衡示意圖。所述基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法200包括如下步驟：

S1、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和分控制器間隔設(shè)定時(shí)間向所述總控制器發(fā)送代理服務(wù)器信息，并建立相對應(yīng)的移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫。

具體地，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，移動(dòng)代理服務(wù)器最大處理能力是已知的，但移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載情況是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的，需要每臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器定時(shí)向所述總控制器發(fā)送負(fù)載信息。

需要說明的是，所述代理服務(wù)器信息包括具有衡量代理服務(wù)器最大處理能力的機(jī)器性能指標(biāo)和衡量代理服務(wù)器已消耗處理能力的已消耗性能指標(biāo)，所述機(jī)器性能指標(biāo)包括CPU的性能C_cpu、內(nèi)存的空間C_mem、系統(tǒng)I/O的速率C_i/o和網(wǎng)絡(luò)帶寬C_network；所述已消耗的性能指標(biāo)包括已占用CPU處理能力U_cpu、已使用內(nèi)存空間U_mem、已占用系統(tǒng)I/O的速率U_i/o和已使用網(wǎng)絡(luò)帶寬U_network。

而且，所述總控制器可以將所述代理服務(wù)器信息匯總，并建立所述移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫。而且，所述移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫中的信息是實(shí)時(shí)更新的，其始終存儲(chǔ)移動(dòng)代理服務(wù)器最近的代理服務(wù)器信息。

S2、移動(dòng)終端發(fā)送包含所述移動(dòng)終端位置信息的代理請求至所述總控制器。

具體地，在所述步驟S2中，獲取所述移動(dòng)終端位置信息包括如下步驟：

基于通信定位技術(shù)獲取所述移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)；

計(jì)算所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器之間的距離，從而獲得所述移動(dòng)終端的位置信息。

需要說明的是，關(guān)于移動(dòng)代理服務(wù)器與移動(dòng)終端的距離的計(jì)算，移動(dòng)代理系統(tǒng)的部署情況是已知的，移動(dòng)代理服務(wù)器的位置也是已知的，只需要知道移動(dòng)終端的位置，就可以計(jì)算兩者之間的距離。現(xiàn)在的移動(dòng)終端定位技術(shù)已經(jīng)比較成熟，結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)、基站的三角測量定位技術(shù)和基于Wi-Fi的定位技術(shù)，無論在空曠的地區(qū)，還是建筑物眾多的城市或者室內(nèi)，都能夠比較精確地定位移動(dòng)終端的位置。

而且，通過移動(dòng)終端定位技術(shù)得到移動(dòng)終端的位置后，便可以計(jì)算移動(dòng)終端和移動(dòng)代理服務(wù)器之間的位置。具體地，計(jì)算所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器之間的距離過程包括：將地球當(dāng)作一個(gè)正球體，所述移動(dòng)終端與所述移動(dòng)代理服務(wù)器是正球體表面的兩點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)緯度坐標(biāo)，對球體建立球心坐標(biāo)系；在所述球心坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的維度是該點(diǎn)與地心連線與赤道平面的夾角，某點(diǎn)的經(jīng)度是指，過該點(diǎn)的子午面與格林尼治子午面之間的夾角；

設(shè)定所述移動(dòng)終端點(diǎn)A的坐標(biāo)是(x1,y1)，所述移動(dòng)代理服務(wù)器點(diǎn)B的坐標(biāo)是(x2,y2)，球體的半徑是R，正球體AB兩點(diǎn)之間的距離D的計(jì)算公式如下：

步驟S3、所述總控制器根據(jù)所述代理請求調(diào)取所述移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫內(nèi)的代理服務(wù)器信息，并采用設(shè)定算法獲得全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器。

具體地，在步驟S3中，采用全局最優(yōu)負(fù)載均衡對所述移動(dòng)第阿里服務(wù)器進(jìn)行篩選，從而獲得全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器。其中，全局最優(yōu)負(fù)載均衡是將移動(dòng)代理系統(tǒng)中所有移動(dòng)代理納入同一考量標(biāo)準(zhǔn)，選擇最優(yōu)的移動(dòng)代理服務(wù)器為移動(dòng)終端提供代理服務(wù)，在全局最優(yōu)負(fù)載均衡中，移動(dòng)代理接入總控制器擔(dān)任著負(fù)載均衡設(shè)備的作用，將移動(dòng)終端的請求分配至全局最優(yōu)的移動(dòng)代理服務(wù)器。

而且，全局最優(yōu)的負(fù)載均衡考量的標(biāo)準(zhǔn)是：將移動(dòng)代理服務(wù)器與移動(dòng)終端的距離，與移動(dòng)代理服務(wù)器剩余可用處理能力綜合起來考量。選擇這兩個(gè)考量標(biāo)準(zhǔn)的原因如下：

(1)一般情況下，移動(dòng)代理服務(wù)器到移動(dòng)終端的距離，與移動(dòng)終端到移動(dòng)代理服務(wù)器的路由跳數(shù)是成正比的。移動(dòng)代理服務(wù)器與移動(dòng)終端的距離短，則移動(dòng)終端到移動(dòng)代理服務(wù)器的路由跳數(shù)少，網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間短，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)好，傳輸速度較快，不容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞和數(shù)據(jù)丟包，服務(wù)更加穩(wěn)定和可靠。

(2)移動(dòng)代理服務(wù)器剩余可用處理能力越強(qiáng)，對于移動(dòng)終端的代理請求處理速度越快，能夠縮短移動(dòng)終端等待請求響應(yīng)結(jié)果的等待時(shí)間。

進(jìn)一步地，在所述步驟S3中可以根據(jù)如下公式計(jì)算每一所述移動(dòng)代理服務(wù)器的實(shí)際可用處理能力R：

其中，k1、k2、k3和k4是根據(jù)請求類型進(jìn)行設(shè)置的可變參數(shù)。例如：如果移動(dòng)終端需要代理下載類請求，則更需要較高的系統(tǒng)I/O速率和網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以設(shè)置參數(shù)為：k＝{0.2，0.15，0.3，0.35}，以強(qiáng)調(diào)移動(dòng)代理服務(wù)器的系統(tǒng)I/O速率和網(wǎng)絡(luò)帶寬對下載類請求的重要性。

而且，由于全局最優(yōu)負(fù)載均衡策略的原則是：綜合考慮距離移動(dòng)終端距離D_i越近，并且可用處理能力R_i越強(qiáng)的移動(dòng)代理服務(wù)器為移動(dòng)終端提供代理服務(wù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，第i臺(tái)所述移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)M_i的計(jì)算公式如下：

其中，M_i是第i臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)，R_i是第i臺(tái)代理服務(wù)器的實(shí)際可用處理能力，D_i是第i臺(tái)代理服務(wù)器距移動(dòng)終端的距離。

進(jìn)一步地，所述全局最優(yōu)負(fù)載均衡策略可以根據(jù)如下公式選擇所述全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器:

M＝max{M_i}i＝1,2,3,…,N，

其中，M是全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)，M_i是第i臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的綜合指數(shù)。

步驟S4、所述總控制器將所述全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器的信息返回至所述移動(dòng)終端。

具體地，所述移動(dòng)終端根據(jù)所述全局最優(yōu)移動(dòng)代理服務(wù)器的信息，從而與處理能力最強(qiáng)的所述移動(dòng)代理服務(wù)器通信連接，從而獲得快速便捷的移動(dòng)云的訪問操作。

因此，在所述基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法200中，采用全局最優(yōu)負(fù)載均衡考慮所有移動(dòng)代理服務(wù)器的距離和可用處理能力，并選擇綜合指數(shù)最高的移動(dòng)代理服務(wù)器為移動(dòng)終端提供代理服務(wù)。其中，采用全局最優(yōu)的思想，能夠達(dá)到整個(gè)移動(dòng)代理系統(tǒng)內(nèi)的資源優(yōu)化分配，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，便于部署和實(shí)施。移動(dòng)代理服務(wù)器的增加或減少，負(fù)載均衡策略不需要發(fā)生任何改變，只需要將移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)加入到移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫中，或者從移動(dòng)代理服務(wù)器信息庫移除。

進(jìn)一步地，在所述基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法200中，通過全局負(fù)載均衡技術(shù)，能夠?yàn)橐苿?dòng)終端分配離該移動(dòng)終端最近的移動(dòng)代理，通常情況下，分配的移動(dòng)代理能夠?yàn)橐苿?dòng)終端提供最佳的代理服務(wù)。但是由于用戶的訪問是隨機(jī)的，難以預(yù)測的，當(dāng)這個(gè)移動(dòng)代理服務(wù)器附近有大量的移動(dòng)終端在短時(shí)間內(nèi)都發(fā)出了移動(dòng)代理請求，該移動(dòng)代理就可能因?yàn)樨?fù)載太大，不能提供較好的服務(wù)，影響用戶正常使用。移動(dòng)代理長時(shí)間處于高負(fù)載狀態(tài)，還可能造成移動(dòng)代理服務(wù)器崩潰，以致于不能提供移動(dòng)代理服務(wù)。因此在所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23也應(yīng)該考慮到負(fù)載均衡策略，讓各個(gè)移動(dòng)代理都能得到有效利用，并且處于負(fù)載平衡，高效地為移動(dòng)終端提供代理服務(wù)。

而且，由于在所述移動(dòng)代理系統(tǒng)20的第三層內(nèi)，所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23的多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。即，每個(gè)移動(dòng)代理服務(wù)器都與其他幾個(gè)移動(dòng)代理服務(wù)器直接相鄰，而且，記移動(dòng)代理服務(wù)器與周圍直接相鄰的幾個(gè)移動(dòng)代理服務(wù)器組成的網(wǎng)絡(luò)為自組網(wǎng)。

如果在所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23充分考慮到移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載是動(dòng)態(tài)變化的，則針對這種情況的負(fù)載均衡策略是動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，即需要根據(jù)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整負(fù)載的分配，從而避免每個(gè)移動(dòng)代理的負(fù)載過高或者過低。例如，如果讓某一臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器作為負(fù)載均衡策略的決策主機(jī)，會(huì)增加這一臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的工作負(fù)載，如果這一臺(tái)服務(wù)器崩潰了，沒有別的負(fù)載均衡器發(fā)揮替代作用，則可能造成單點(diǎn)失效。為了避免單點(diǎn)失效，并且把負(fù)載均衡的任務(wù)分擔(dān)到每一臺(tái)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，任務(wù)分擔(dān)后，不會(huì)因?yàn)閳?zhí)行負(fù)載均衡策略給某臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器造成太大壓力，因此在所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23的每一臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器都部署有負(fù)載均衡策略。

需要說明的是，所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23的負(fù)載均衡策略基于如下考慮：

(1)為了盡可能減少負(fù)載均衡策略的執(zhí)行給移動(dòng)代理服務(wù)器帶來的負(fù)載壓力，在不是很必要的情況下，都不進(jìn)行任務(wù)的分擔(dān)轉(zhuǎn)移，本文采用發(fā)送者驅(qū)動(dòng)負(fù)載均衡，只有在某一臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載達(dá)到閥值上限時(shí)，才會(huì)將任務(wù)分擔(dān)到其他代理服務(wù)器。

(2)在考慮移動(dòng)代理負(fù)載均衡的同時(shí)，還得兼顧移動(dòng)代理的就近性，移動(dòng)代理的任務(wù)在直接相鄰的移動(dòng)代理之間分配，即只在同一自組網(wǎng)中進(jìn)行負(fù)載的分配，保證移動(dòng)終端對移動(dòng)代理的訪問快速、穩(wěn)定、可靠，為移動(dòng)終端提供最佳的代理服務(wù)；

(3)負(fù)載均衡策略的執(zhí)行，不是由其中一臺(tái)服務(wù)器執(zhí)行，以避免給這臺(tái)服務(wù)器造成太大壓力，避免負(fù)載均衡策略執(zhí)行的服務(wù)器形成瓶頸。本文的負(fù)載均衡策略采用分布式控制，每一臺(tái)移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)都參與負(fù)載均衡的決策，以分擔(dān)負(fù)載均衡策略執(zhí)行的壓力；

(4)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要不間斷的收集每臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載情況。如果把這些信息的收集任務(wù)交給其中一臺(tái)服務(wù)器，然后由這臺(tái)服務(wù)器將這些信息分發(fā)到參與負(fù)載決策的服務(wù)器，這樣會(huì)給這臺(tái)服務(wù)器帶來太大壓力；這里采用的策略是在同一自組網(wǎng)中，每隔時(shí)間T，移動(dòng)代理服務(wù)器都會(huì)相互往相鄰的移動(dòng)代理服務(wù)器發(fā)送自己的負(fù)載信息。這樣在同一自組網(wǎng)中，每臺(tái)移動(dòng)代理服務(wù)器都知道了其他移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載信息。發(fā)送者驅(qū)動(dòng)負(fù)載均衡正是要依據(jù)這些負(fù)載信息作出負(fù)載均衡決策。

而且，當(dāng)移動(dòng)代理服務(wù)器接收到代理請求時(shí)，發(fā)送者驅(qū)動(dòng)負(fù)載均衡首先檢測該移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載是否已經(jīng)達(dá)到閥值上限，如果該移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載沒有達(dá)到閥值上限，則將該請求直接分配給該移動(dòng)代理服務(wù)器。反之如果該移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載已經(jīng)達(dá)到閥值上限，則讀取與該移動(dòng)代理服務(wù)器直接相鄰的移動(dòng)代理服務(wù)器負(fù)載信息，在負(fù)載大小低于閥值上限的移動(dòng)代理服務(wù)器中，選擇一個(gè)最優(yōu)的移動(dòng)代理服務(wù)器來處理該移動(dòng)終端的代理請求。如果相鄰移動(dòng)代理服務(wù)器的負(fù)載都已經(jīng)達(dá)到上限，則暫時(shí)阻塞該請求，等待負(fù)載下降時(shí)再處理該請求。

也就是說，為了更好地處理在所述節(jié)點(diǎn)服務(wù)器層23內(nèi)的負(fù)載均衡問題，需要計(jì)算出同一自組網(wǎng)內(nèi)各移動(dòng)代理服務(wù)器的剩余可用處理能力R，將移動(dòng)終端的請求轉(zhuǎn)移到R最大的移動(dòng)代理服務(wù)器，從而為移動(dòng)用戶提供更好的代理服務(wù)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡方法200通過所述移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理負(fù)載均衡優(yōu)化策略實(shí)現(xiàn)代理服務(wù)器的最優(yōu)負(fù)載分配，從而不僅充分利用所述移動(dòng)代理系統(tǒng)的代理服務(wù)器，而且還為所述移動(dòng)終端分配分配最優(yōu)的移動(dòng)代理服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)代理系統(tǒng)的負(fù)載均衡，并能夠盡可能地保障移動(dòng)終端和移動(dòng)代理服務(wù)器之間高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。