CN103036979B - 一种服务器负载均衡方法及负载均衡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服务器负载均衡方法，包括：周期性地向与负载均衡器连接的每台服务器发送获取负载信息的请求；根据反馈的负载信息计算每台服务器的负载值；记录并更新每台服务器的负载值大小及状态信息；在有任务需要服务器处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器进行处理。本发明还提供了相应的服务器负载均衡器。通过本发明的服务器负载均衡方法及服务器负载均衡器，在有任务需要服务器执行时，能够做到响应速度更快、可靠性更高的进行任务指派，从而起到更合理的利用服务器资源的目的。

Description

一种服务器负载均衡方法及负载均衡器

技术领域

本发明涉及网络应用技术领域，特别涉及一种用于网络应用环境下的服务器负载均衡方法及负载均衡器。

背景技术

随着业务量的不断提高，网络的各个核心部分的访问量和数据流量快速增长，对计算强度的要求也相应增大，使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下，想要不浪费现有的硬件资源进行扩展，就需要改进网络负载均衡。

目前的负载均衡算法主要有几种方式：非持续性算法、持续性算法、轮询算法、最少连接算法和响应快速算法等。其中，前四种算法都不能反应服务器的真实运行状态，响应快速算法则是根据各服务器对侦测请求的响应时间来决定哪一台服务器来响应客户端的服务请求，这种方式在反应服务器的运行状态上也还是会存在一定的误差。所以，对于资源占用率变化大的服务来说，以上几种方式都不能很好达到负载均衡的目的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于网络应用环境下的服务器负载均衡方法及负载均衡器，在有任务需要处理时，能够按照当前服务器处理任务量的情况进行合理有效地分配，从而实现负载均衡的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种服务器负载均衡方法，包括步骤：

周期性地向与负载均衡器连接的每台服务器发送获取负载信息的请求，其中，每台服务器的负载信息包括服务器的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率；

根据反馈的负载信息计算每台服务器的负载值，其中，负载值用于反映对应服务器当前正在处理的任务量大小情况；

记录并更新每台服务器的负载值大小及状态信息，其中，状态信息包括服务器能工作的正常状态及不能正常工作的故障状态；

在有任务需要服务器处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器进行处理。

一种服务器负载均衡器，包括：

周期性地向与负载均衡器连接的每台服务器发送获取负载信息请求的负载信息获取模块，其中，每台服务器的负载信息包括服务器的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率；

根据反馈的负载信息计算每台服务器的负载值的计算模块，其中，负载值用于反映对应服务器当前正在处理的任务量大小情况；

记录并更新每台服务器的负载值大小及状态信息的记录模块，其中，状态信息包括服务器能工作的正常状态及不能正常工作的故障状态；

在有任务需要服务器处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器进行处理的任务分配模块。

本发明的有益效果在于：

通过负载均衡器执行的服务器负载均衡方法，能够准确监控多台服务器的运行状态及负载情况，在有任务需要服务器执行时，响应速度更快、可靠性更高，从而起到更合理的利用服务器资源的目的。

附图说明

图1为实现本发明的服务器负载均衡方法的硬件架构示意图；

图2为本发明的服务器负载均衡方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

图1为实现本发明的服务器负载均衡方法的硬件架构示意图，一种用于网络应用的负载均衡器100，与多台服务器200连接，用于在有任务需要处理时，根据服务器负载均衡法指派一服务器200进行处理。所述负载均衡器100包括负载信息获取模块10、计算模块20、记录模块30及任务分配模块40。

请结合图2，所述负载信息获取模块10用于周期性地向与负载均衡器100连接的每台服务器200发送获取负载信息的请求，其中，每台服务器200的负载信息包括服务器200的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率。服务器200在接收到负载均衡器100发送的请求后，在规定时间内通过调用操作系统的接口获取本机的负载信息，并反馈至服务器100。

所述计算模块20用于根据反馈的负载信息计算每台服务器200的负载值，其中，负载值用于反映对应服务器200当前正在处理的任务量大小情况。每台服务器200的负载值的大小由CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率按照最能反映服务器200当前处理任务量大小的顺序来形成。在本实施方式中，所述负载值大小由32位二进制数进行无符号表示，具体表示方法如下表所示。

0-7	8-15	16-23	24	25	26	27	28	29	30-31
										网络带宽占用率	内存利用率	CPU利用率	表示网络带宽占用率是否大于第一预定值	表示内存利用率大于第二预定值	表示CPU利用率大于第三预定值	表示网络带宽占用率是否为100%	表示内存利用率是否为100%	表示CPU利用率是否为100%	保留未使用

其中，32位二进制数的第0至7位表示网络带宽占用率的大小，第8至15位表示内存利用率的大小，第16至23位表示CPU利用率的大小，第24位表示网络带宽占用率的大小是否大于第一预定值（其中，所述第一预定值大于或等于50%且小于100%），若是，则取值为1，否则取值为0，第25位表示内存利用率的大小是否大于第二预定值（其中，所述第二预定值大于或等于50%且小于100%），若是，则取值为1，否则取值为0，第26位表示CPU利用率的大小是否大于第三预定值（其中，所述第三预定值大于或等于50%且小于100%），若是，则取值为1，否则取值为0，第27位表示网络带宽占用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第28位表示内存利用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第29位表示CPU利用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第30位和第31位保留未使用。从而上述构成的负载值大小即能够较真实地反映当前服务器200处理任务量的情况。具体的，所述第一预定值、第二预定值及第三预定值的取值可以相等，也可以不等，其取值可以分别是大于或等于50%且小于100%的任意数，如60%、70%、80%、90%等等。在本实施方式中，所述第一预定值、第二预定值及第三预定值的取值相等，均为80%。

根据上述表示的负载值构成，将多个服务器200的负载值进行比较时，负载值第29位为0（CPU利用率没有达到100%）的服务器200当前的执行任务量小于负载值第29位为1（CPU利用率达到100%）的服务器，负载值也相对小些，从而在安排任务时可以优先安排。同理，在多个服务器的负载值第29位均为0时，负载值第28位为0（内存利用率没有达到100%）的服务器当前的执行任务量小于负载值第28位为1（内存利用率达到100%）的服务器，负载值也相对小些，从而在安排任务时可以优先安排。依次类推，从而，负载值的大小即对应服务器200能够被安排任务的优先程度，负载值越小，优先程度越高，从而越优先被安排任务，负载值越大，优先程度越低，从而越后被安排任务。

由上述的实施方式可以看出，所述负载值的大小由CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率共同决定，但是表示的方法却可以是多种多样的，只是在同一梯度上（如第0-7位、第8-15位及第16-23位为同一梯度，第24位、第25位及第26位为同一梯度，第27位、第28位及第29位为同一梯度），CPU利用率（对反映服务器200处理任务量的贡献大）设置在高位，内存利用率（对反映服务器200处理任务量的贡献其次）设置在中间，网络带宽占用率（对反映服务器200处理任务量的贡献小）设置在低位。相比于上述组成方式，在另一种实施方式中，还是采用32位数进行表示，只是第24位用来表示网络带宽占用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第25位用来表示内存利用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第26位用来表示CPU利用率的大小是否为100%，若是，则取值为1，否则取值为0，第27位至第31位相对保留不使用，省去了显示服务器200的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率是否大于一预定参数的表示，这样也同样可以反映出服务器200当前的执行任务量的大小。

所述记录模块30用于记录并更新每台服务器200的负载值大小及状态信息，其中，状态信息包括服务器200能工作的正常状态及不能正常工作的故障状态。在本实施方式中，向服务器200发送获取负载信息的请求后，在规定时间内接收到服务器200的负载信息反馈时，记录服务器200的状态为正常状态，在规定时间内没有接收到服务器200的负载信息反馈时，记录服务器200的状态为故障状态。

所述任务分配模块40用于在有任务需要服务器200处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器200进行处理。

通过负载均衡器100执行的均衡方法，能够准确监控多台服务器200的运行状态及负载情况，相比于其他负载均衡方法，响应速度更快、可靠性更高，从而起到更合理的利用服务器200资源的目的。

在本实施方式之前，在周期性地向服务器200发送获取负载信息的请求之前，先对所有服务器200的记录进行初始化，记录每台服务器200的负载值均为零且状态均为故障状态。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种服务器负载均衡方法，其特征在于，包括步骤：

周期性地向与负载均衡器连接的每台服务器发送获取负载信息的请求，其中，每台服务器的负载信息包括服务器的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率；

根据反馈的负载信息计算每台服务器的负载值，其中，负载值用于反映对应服务器当前正在处理的任务量大小情况；

记录并更新每台服务器的负载值大小及状态信息，其中，状态信息包括服务器能工作的正常状态及不能正常工作的故障状态；

在有任务需要服务器处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器进行处理；

所述负载值大小由32位二进制数进行无符号表示，其中，32位二进制数的第0至7位表示网络带宽占用率的大小，第8至15位表示内存利用率的大小，第16至23位表示CPU利用率的大小，第24位表示网络带宽占用率的大小是否大于第一预定值，其中，所述第一预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第25位表示内存利用率的大小是否大于第二预定值，其中，所述第二预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第26位表示CPU利用率的大小是否大于第三预定值，其中，所述第三预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第27位表示网络带宽占用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第28位表示内存利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第29位表示CPU利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第30位和第31位保留未使用；

或者，所述负载值大小由32位二进制数进行表示，其中，32位二进制数的第0至7位表示网络带宽占用率的大小，第8至15位表示内存利用率的大小，第16至23位表示CPU利用率的大小，第24位表示网络带宽占用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第25位表示内存利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第26位表示CPU利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第27位至第31位保留未使用。

2.如权利要求1所述的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述第一预定值、第二预定值及第三预定值取值相等，均为80％。

3.如权利要求1所述的服务器负载均衡方法，其特征在于，向服务器发送获取负载信息的请求后，在规定时间内接收到服务器的负载信息反馈时，记录服务器的状态为正常状态，在规定时间内没有接收到服务器的负载信息反馈时，记录服务器的状态为故障状态。

4.如权利要求3所述的服务器负载均衡方法，其特征在于，在周期性地向服务器发送获取负载信息的请求之前，先对所有服务器的记录进行初始化，记录每台服务器的负载值均为零且状态均为故障状态。

5.一种服务器负载均衡器，其特征在于，包括：

周期性地向与负载均衡器连接的每台服务器发送获取负载信息请求的负载信息获取模块，其中，每台服务器的负载信息包括服务器的CPU利用率、内存利用率及网络带宽占用率；

根据反馈的负载信息计算每台服务器的负载值的计算模块，其中，负载值用于反映对应服务器当前正在处理的任务量大小情况；

记录并更新每台服务器的负载值大小及状态信息的记录模块，其中，状态信息包括服务器能工作的正常状态及不能正常工作的故障状态；

在有任务需要服务器处理时，指派当前处于正常状态且负载值最小的服务器进行处理的任务分配模块；

所述负载值大小由32位二进制数进行无符号表示，其中，32位二进制数的第0至7位表示网络带宽占用率的大小，第8至15位表示内存利用率的大小，第16至23位表示CPU利用率的大小，第24位表示网络带宽占用率的大小是否大于第一预定值，其中，所述第一预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第25位表示内存利用率的大小是否大于第二预定值，其中，所述第二预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第26位表示CPU利用率的大小是否大于第三预定值，其中，所述第三预定值大于或等于50％且小于100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第27位表示网络带宽占用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第28位表示内存利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第29位表示CPU利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第30位和第31位保留未使用；

或者，所述负载值大小由32位二进制数进行表示，其中，32位二进制数的第0至7位表示网络带宽占用率的大小，第8至15位表示内存利用率的大小，第16至23位表示CPU利用率的大小，第24位表示网络带宽占用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第25位表示内存利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第26位表示CPU利用率的大小是否为100％，若是，则取值为1，否则取值为0，第27位至第31位保留未使用。