CN101035089A - 一种提高分布式系统性能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高分布式系统性能的方法，包括：生成均衡策略的步骤，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；业务流重定向步骤，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；业务流二次转发步骤，用于设置所述代理端口为自环状态，并将所述业务流在所述代理端口进行二次转发。该发明应用于单板性能不一致的分布式系统设备中，使得业务量在各块单板之间合理分布，有效地提高了分布式系统设备的总体性能。

Description

一种提高分布式系统性能的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种提高分布式系统性能的方法及装置，特别是因分布式系统中单板性能不一致而导致整个系统性能降低而提出的一种提高分布式系统性能的方法及装置。

背景技术

目前，由于分布式机架设备的使用期限比较长，各个单板的开发时间不一致；在目前集成芯片技术突飞猛进的时代，不同时期开发的单板性能指标一般是不一致的。这时候一般需要重新规划网络，使得性能要求低的业务接入到性能低的单板，而性能要求高的业务接入性能高的单板；某种业务只能接入到支持其业务的单板，从而导致现有分布式系统设备存在如下缺陷：

(1)若某块单板对某种业务支持的性能比较低，接入此块单板的业务量超出其支持的性能，但是其他支持该业务的单板性能却较大，并对于接入其单板的业务支持能力尚有余量，由此整个分布式系统的性能也不能达到最大；

(2)若某块单板不支持一种特定的业务，那么此单板则不能承载此种业务，较大的限制了综合业务的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种提高分布式系统性能的方法及装置，该发明应用于分布式系统设备中，使得业务量在各块单板之间合理分布，有效地提高了分布式系统设备的总体性能。

为达到上述目的，本发明提供的一种提高分布式系统性能的方法，用于单板性能不一致的分布式系统中，其特征在于，包括：

生成均衡策略的步骤，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；

业务流重定向步骤，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；

业务流二次转发步骤，用于设置所述代理端口为自环状态，并将所述业务流在所述代理端口进行二次转发。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述生成均衡策略的步骤，进一步包括判断默认均衡策略的步骤，用于获取所述业务的配置数据，判断该配置数据是否是默认的均衡策略，若是默认的均衡策略，则从所述分布式系统获取默认均衡策略；若非默认均衡策略，则获取配置的需要均衡的业务类型。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述生成均衡策略的步骤，进一步包括根据获取的需要均衡的业务类型与所述分布式系统各单板目前的业务均衡状态进行均衡算法决策并产生过滤条件的步骤。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述默认的均衡策略是在整个分布式系统启动时根据各个单板的情况而形成的。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述过滤条件是根据业务的类型或业务流的特定特征进行区分并使用过程控制链的策略进行过滤。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述业务流重定向步骤进一步包括：

获取所述代理端口信息并将所述信息加入到代理端口管理池的步骤；

根据业务流均衡决策和所述代理端口信息从所述代理端口管理池中选择代理端口的步骤；

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述代理端口的自环状态在所述代理端口的数据链路层或物理层设定。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述业务流重定向步骤进一步包括一输出所述选择的代理端口号的步骤。

上述提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述代理端口信息包括代理端口的业务属性信息、代理端口目前的使用负载信息和代理端口号。

为进一步实现发明目的，本发明还提供了一种提高分布式系统性能的装置，设置于单板性能不一致的分布式系统设备，其特征在于，包括：

生成均衡策略单元，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；

业务流策略执行单元，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；

代理端口执行单元，用于将所述业务流通过所述代理端口进行二次转发。

上述提高分布式系统性能的装置，其特征在于，所述生成均衡策略单元，又包括：配置数据库管理单元、业务流均衡策略决策单元和代理端口管理单元，其中，所述业务流均衡策略决策单元从所述配置数据管理单元获取配置数据生成业务流均衡策略，并从所述代理端口管理单元获取代理端口信息，由所述业务流策略执行单元根据所述生成的业务流均衡策略和所述代理端口信息，将相关业务流重定向到选择的代理端口。

上述提高分布式系统性能的装置，其特征在于，所述业务流均衡策略决策单元包括：

一配置数据分析模块，从所述配置数据库管理单元获取配置数据，并判断所述配置数据是否是默认均衡策略，若不是默认均衡策略则获取配置的需要均衡的业务类型；

一单板业务均衡状态分析模块，分析分布式系统整个机架中各单板目前的业务均衡状态；

一均衡算法决策模块，根据所述配置数据分析模块与所述单板业务均衡状态分析模块的分析结果进行均衡算法决策并产生过滤条件。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明相对于现有的分布式系统，在成本基本不增加的情况下，较大程度的提高了整个分布式系统的性能，避免了由于某些单板的性能差而降低整个分布式系统的性能的弊端；

(2)本发明还克服了某些单板对特定的业务模式不支持，并且此业务又和其他支持的业务混合在一起的情况下无法进行业务转发的情况发生；

(3)均衡策略配置灵活，既可以通过配置指定又可以分布式系统自决策。

附图说明

图1a为本发明提高分布式系统性能的装置模块构成示意图；

图1b为本发明提高分布式系统性能的方法流程示意图；

图2a为本发明的业务流均衡策略决策单元的处理流程图；

图2b是本发明业务流均衡策略决策单元的处理流程图；

图3为本发明的代理端口管理单元的处理流程图；

图4为应用本发明前、后分布式系统中的业务分布情况示意图；

图5为本发明的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案，以便更进一步了解本发明之目的、方案及功效，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。

图1a是本发明提高分布式系统性能的装置模块构成示意图，参考图1a，本发明的提高分布式系统性能的装置，用于单板性能不一致的分布式系统设备中，该装置包括：生成均衡策略单元100，业务流策略执行单元200，代理端口执行单元300，所述生成均衡策略单元100，又包括：配置数据库管理单元101、业务流均衡策略决策单元102和代理端口管理单元103，其中，生成均衡策略单元100，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；业务流策略执行单元200，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口，具体是用来执行均衡策略结果并相关的过滤规则，通过驱动对业务流进行过滤并将业务流重定向到代理端口；代理端口执行单元300，用于将所述业务流通过所述代理端口进行二次转发；配置数据库管理单元101是用来管理用户的有关均衡方式的配置数据；业务流均衡策略决策单元102是根据用户的配置数据和目前整个分布式系统内的业务均衡情况进行决策的单元；代理端口管理单元103是用来根据用户的配置数据和策略决策单元的输出使得代理端口执行单元300激活或释放代理端口。

图1b为本发明提高分布式系统性能的方法流程示意图，参考图1b，本发明的提高分布式系统性能的方法，应用于单板性能不一致的分布式系统设备中，该方法包括：

步骤10，根据分布式系统整个机架的业务分布情况产生相关业务的均衡策略；

步骤20，根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；

步骤30，将所述重定向的相关业务流在所述代理端口进行二次转发。

在步骤10中，系统的均衡策略可以采用配置进行均衡策略，如，将各种业务在各个单板上面的分布情况通过配置，被进行策略的单板根据自己的业务情况及配置数据进行优化选择代理端口，进行策略均衡；也可以采用系统默认的均衡策略，在本发明中，默认策略是指各个单板的最大的性能，被进行策略的单板根据自己的业务情况及默认均衡策略数据进行优化选择代理端口，进行策略均衡。

图2a是本发明业务流策略决策单元的模块构成示意图，参考图2a，所述业务流策略决策单元102包括：配置数据分析模块21、单板业务均衡状态分析模块22及均衡算法决策模块23，所述配置数据分析模块21从所述配置数据库管理单元101获取配置数据，并判断所述配置数据是否是默认均衡策略，若不是默认均衡策略则获取配置的需要均衡的业务类型；所述单板业务均衡状态分析模块22，分析分布式系统中各单板目前的业务均衡状态；所述均衡算法决策模块23根据所述配置数据分析模块与所述单板业务均衡状态分析模块的分析结果进行均衡算法决策并产生过滤条件。所述的过滤条件可以根据业务的类型区分(如，ip6_in_ip4，gre_in_ip，ip_in_ip等)，也可以根据某些业务流特定的特征(如，某一个ip网段的数据报文，某一些vlan(虚拟局域网)的报文等)进行区分。这些过滤条件可以使用acl(access control list：过程控制链)的策略进行过滤，也可以使用其他的手段进行过滤(如将默认路由的出口指向代理端口)，驱动将这些特征流重定向系统选定的代理端口。

图2b是本发明业务流均衡策略决策单元的处理流程图，参考图2b，本发明的业务流均衡策略决策单元102处理流程的入口是配置数据库管理单元101，决策单元102从数据库管理单元101获取配置信息并判断该配置信息是否是默认的均衡策略；若是默认的均衡策略，则从分布式系统获取默认策略，被进行策略的单板根据自己的业务情况及默认均衡策略数据进行优化选择代理端口，进行策略均衡；若非默认均衡策略，则获取配置的需要均衡的业务类型获取分布式系统各单板目前的业务均衡状态；根据所获取的需要均衡的业务类型与分布式系统各单板目前的业务均衡状态进行均衡算法决策并产生过滤条件。将均衡决策的结果通过代理端口管理单元获得该业务的代理端口号；然后将代理端口号和业务流属性一起交给业务流策略执行单元处理。业务流均衡策略决策单元处理的重点是在均衡决策算法的步骤。其中，所述的默认策略的形成是在整个分布式系统启动的时候就根据各个单板的情况获取的，是指各个单板的最大的性能；所述的均衡决策算法步骤中对各个业务的均衡算法可以是不一致。

图3是本发明代理端口管理单元的处理流程图，如图3所示，本发明代理端口管理单元103的处理流程的入口有两个，一是数据库配置单元101，二是业务流均衡策略决策单元102的输出。从数据库配置单元101的配置信息中提取有关代理端口的信息，然后将其加入代理端口管理池(步骤201)；将均衡策略决策单元102的结果中有关代理端口的信息输入到代理端口管理单元103，然后根据代理端口管理池中的信息，从代理端口管理池中选择代理端口(步骤202)；最后由代理端口执行单元300激活或释放代理端口将相关业务流进行二次转发(步骤30)。在步骤S202中，代理端口选择的标准可以根据代理端口的业务属性(一个代理端口可以具备多重代理端口的业务属性)和代理端口目前的使用负载，代理端口的使用负载一般可以以端口的流量带宽为标准。所述的代理端口设置成收、发自环状态，自环状态的设定可以在代理端口的mac层(数据链路层)，也可以设定在phy层(物理层)；当代理端口设定成自环状态后，其的转发和学习状态可以根据业务的不同对代理端口进行不同的设置。

图4为应用本发明前、后分布式系统中的业务分布对比情况示意图，参考图4，在没有本发明采用均衡策略前，一号单板的业务带宽已经到达了单板支持的最大带宽，而二号单板的业务带宽还有很大的余度，三号单板不支持此类业务，这样导致了整个分布式系统对此类业务的性能较差；在应用本发明采用均衡策略后，一号单板上超过其单板最大性能的业务流通过代理端口到达了二号单板，使用了部分二号单板的资源，三号单板的业务流通过代理端口到达了二号单板，由原来不能支持该种业务变成支持该种业务了。通过代理端口使用了部分二号单板的资源，使得整个分布式系统的性能达到了最大化，很大程度上提高了分布式系统的性能。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图5所示，如果在目前的分布式系统中，1号单板支持ip6_in_ip4(ipv6隧道转发)的转发，而2号单板不支持ip6_in_ip4的转发功能，这时候通过策略均衡决策在业务流策略执行单元中通过acl匹配iptype是0x29的数据报文并将其重定向到2号单板上面的代理端口，代理端口执行单元将代理端口进行自环操作和其他操作(其他操作如vlan的加入、未知包到此端口的阻塞等)。则1号单板上面的ip6_in_ip4的流就可以通过2号单板的代理端口进入2号单板进行隧道转发处理，处理完成的数据流按其出口转发出去。这样就完成了1号线卡支持ip6_in_ip4的业务了，很大程度上提高了分布式系统的性能指标。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1、一种提高分布式系统性能的方法，用于单板性能不一致的分布式系统中，其特征在于，包括：

生成均衡策略的步骤，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；

业务流重定向步骤，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；

业务流二次转发步骤，用于设置所述代理端口为自环状态，并将所述业务流在所述代理端口进行二次转发。

2、根据权利要求1所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述生成均衡策略的步骤，进一步包括判断默认均衡策略的步骤，用于获取所述业务的配置数据，判断该配置数据是否是默认的均衡策略，若是默认的均衡策略，则从所述分布式系统获取默认均衡策略；若非默认均衡策略，则获取配置的需要均衡的业务类型。

3、根据权利要求2所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述生成均衡策略的步骤，进一步包括根据获取的需要均衡的业务类型与所述分布式系统各单板目前的业务均衡状态进行均衡算法决策并产生过滤条件的步骤。

4、根据权利要求2或3所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述默认的均衡策略是在整个分布式系统启动时根据各个单板的情况而形成的。

5、根据权利要求3所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述过滤条件是根据业务的类型或业务流的特定特征进行区分并使用过程控制链的策略进行过滤。

6、根据权利要求1所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述业务流重定向步骤进一步包括：

获取所述代理端口信息并将所述信息加入到代理端口管理池的步骤；

根据业务流均衡决策和所述代理端口信息从所述代理端口管理池中选择代理端口的步骤。

7、根据权利要求1所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述代理端口的自环状态在所述代理端口的数据链路层或物理层设定。

8、根据权利要求6所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述业务流重定向步骤进一步包括一输出所述选择的代理端口号的步骤。

9、根据权利要求6所述的提高分布式系统性能的方法，其特征在于，所述代理端口信息包括代理端口的业务属性信息、代理端口目前的使用负载信息和代理端口号。

10、一种提高分布式系统性能的装置，设置于单板性能不一致的分布式系统设备，其特征在于，包括：

生成均衡策略单元，用于根据所述分布式系统整个机架的业务分布情况，对相关业务产生均衡策略；

业务流策略执行单元，用于根据所述均衡策略将该相关业务流重定向到代理端口；

代理端口执行单元，用于将所述业务流通过所述代理端口进行二次转发。

11、根据权利要求10所述的提高分布式系统性能的装置，其特征在于，所述生成均衡策略单元，又包括：配置数据库管理单元、业务流均衡策略决策单元和代理端口管理单元，其中，所述业务流均衡策略决策单元从所述配置数据管理单元获取配置数据生成业务流均衡策略，并从所述代理端口管理单元获取代理端口信息，由所述业务流策略执行单元根据所述生成的业务流均衡策略和所述代理端口信息，将相关业务流重定向到选择的代理端口。

12、根据权利要求10所述的提高分布式系统性能的装置，其特征在于，所述业务流均衡策略决策单元包括：

一配置数据分析模块，从所述配置数据库管理单元获取配置数据，并判断所述配置数据是否是默认均衡策略，若不是默认均衡策略则获取配置的需要均衡的业务类型；

一单板业务均衡状态分析模块，分析分布式系统整个机架中各单板目前的业务均衡状态；

一均衡算法决策模块，根据所述配置数据分析模块与所述单板业务均衡状态分析模块的分析结果进行均衡算法决策并产生过滤条件。

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