CN103281254B - 动态配置带宽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态配置带宽的方法。所述方法包括：当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求；管理子系统根据所述更新带宽配置请求向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息，并从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率；接收到带宽变更询问消息的各个业务子系统向管理子系统返回带宽变更意见消息；管理子系统根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略；管理子系统将生成的带宽分配策略发送给负载均衡器；负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽。通过使用本发明中的动态配置带宽的方法，可以根据业务子系统的业务需求，动态地配置各个业务子系统的带宽。

Description

动态配置带宽的方法

技术领域

本发明涉及网络带宽配置技术，特别涉及一种动态配置带宽的方法。

背景技术

目前，当前越来越多的流媒体、视频学习资料已经被广泛地应用到互联网远程教育之中。在现有技术中，教育网站的服务器往往是部署在一个局域网内，大多属于教育科研机构。如果一个内部局域网中部署了多个业务子系统，例如，一个局域网中同时部署并运行了在线考试、在线学习、论坛等多个业务子系统，那么在局域网与外网之间一般都需要进行相应的负载均衡，以均衡各个服务器上的业务量，提高系统的工作效率。

在现有技术中，所述的负载均衡，一般都是在负载均衡器上进行静态配置，或者是由负载均衡器根据当前的各个业务子系统的应用服务器的工作状态、负载情况，并按照一定的流量分配算法将各种业务流量分配到系统中的各个业务子系统，但一般并不为各个业务子系统重新配置带宽。

由此可知，在现有技术中，一般都仅仅考虑到各个应用服务器上的负载均衡，但在进行上述负载均衡时并没有考虑到各个业务子系统的业务需要而重新为各个业务子系统分配带宽。例如，当一个局域网中同时部署并运行在线考试子系统、在线学习子系统、论坛子系统等多个业务子系统时，一般都是仅仅根据各个应用服务器上的流量进行负载均衡。而在实际应用情况中，在一个学期快结束时，各个用户一般都需要进行各种科目的在线考试。此时，在线考试子系统的业务将变得非常繁忙，系统为在线考试子系统所分配的带宽将变得不足。与此同时，各个用户一般都较少使用在线学习业务子系统，因此系统为在线学习业务子系统所分配的带宽将有部分变成闲置的带宽资源而得不到充分的利用。

再例如，在平时的学习时间中，各个用户一般都需要进行各种科目的在线学习，观看学习视频。此时，在线学习子系统的业务将变得非常繁忙，系统为在线学习子系统所分配的带宽将变得不足。而与此同时，各个用户一般都较少使用在线考试业务子系统，因此系统为在线考试业务子系统所分配的带宽将有部分变成闲置的带宽资源而得不到充分的利用。

综上可知，在现有技术中的带宽配置方法中，往往并不考虑各个业务子系统的业务需求，因此即使是在带宽有限的情况下，也并不考虑根据各个业务子系统的业务需求动态地进行带宽配置，因此使得带宽往往成为限制业务子系统性能的一个重要瓶颈，同时使得系统的带宽利用率也较低，不能充分地利用系统的带宽资源。

发明内容

根据本发明，提供了一种动态配置带宽的方法，从而能够根据业务子系统的业务需求动态地配置各个业务子系统的带宽。

根据本发明的一种动态配置带宽的方法，该方法包括：

当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求；

管理子系统根据所述更新带宽配置请求向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息，并从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率；

接收到带宽变更询问消息的各个业务子系统向管理子系统返回带宽变更意见消息；

管理子系统根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略；

管理子系统将生成的带宽分配策略发送给负载均衡器；

负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽。

其中，在当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求之前，该方法还进一步包括：

当前业务子系统通过负载均衡器获知系统中各个业务子系统的带宽分配情况。

其中，所述更新带宽配置请求中包括：

本业务子系统编码、请求分配的带宽信息、持续时间和原因。

其中，所述带宽变更意见消息中携带有：

当前业务子系统编码、本业务子系统编码、时间信息、是否同意、是否同意的原因和回复人信息。

其中，所述带宽分配策略为：

不同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求；

或者，同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求，为系统中的各个业务子系统重新配置相应的带宽。

其中，通过如下公式生成所述带宽分配策略：

其中，所述E为带宽变更合理性函数；所述φ_agree表示同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；所述表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；所述ε_disagree表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占带宽的带宽利用率；所述γ_apply表示当前业务子系统所申请的带宽百分比；所述n表示业务子系统的总个数；所述k表示同意的业务子系统总数。

其中，当E大于0时，所述带宽分配策略为：同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求，为系统中的各个业务子系统重新配置相应的带宽；

当E小于或等于0时，所述带宽分配策略为：不同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求。

由上述技术方案可见，在本发明中的动态配置带宽的方法中，由于当前业务子系统可在其业务需求较大时向管理子系统发送更新带宽配置请求，而管理子系统则可向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息并接收各个业务子系统返回的带宽变更意见消息，还可从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率，并根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略，然后由负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽，从而能够根据业务子系统的业务需求，动态地配置各个业务子系统的带宽。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明实施例中的动态配置带宽的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明实施例中的动态配置带宽的方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例中的动态配置带宽的方法包括如下步骤：

步骤101，当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求。

在本发明的技术方案中的系统（例如，一个局域网）中可以设置有多个业务子系统（App），分别用于处理不同的业务，而系统中的各个用户（User）则可以通过各个业务子系统来使用不同的业务。例如，在本发明的技术方案中，系统中可以设置有在线考试子系统（App_exam）、在线学习子系统（App_study）和论坛子系统（App_BBS）等多个子系统，各个用户可以通过分别登录上述的各个子系统来使用所需的各种业务。

另外，该系统中还将设置一个管理子系统（Manager）和负载均衡器（LB）。其中，管理子系统可以用于对系统中的各个业务子系统进行相应的管理，而负载均衡器则可用于为各个业务子系统分配带宽，以实现整个系统的负载均衡。

较佳的，在本发明的具体实施例中，在步骤101之前，当前业务子系统还可通过所述负载均衡器获知系统中各个业务子系统的带宽分配情况。例如，业务子系统的管理员可以与所述负载均衡器进行通信，从而查看所述负载均衡器所提供的系统中各个业务子系统的带宽分配情况。

因此，当某一个业务子系统的业务量比较大时（例如，每年的两个学期的末尾都是考试比较繁忙的时候，因此此时的在线考试子系统的业务量将比较大），该业务子系统（即当前业务子系统）可根据自身的业务需求向管理子系统发送更新带宽配置请求，请求系统对各个业务子系统的带宽配置情况进行更新（例如，请求为当前业务子系统再多分配5%的带宽资源），以使得当前业务子系统能获得更多的带宽。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述更新带宽配置请求中可以包括：本业务子系统编码、请求分配的带宽信息、持续时间和原因等信息。

另外，在本发明的较佳实施例中，所述当前业务子系统可以是所有业务子系统中的任意一个业务子系统，本发明对此并不做限制。

步骤102，管理子系统根据所述更新带宽配置请求向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息，并从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率。

在本步骤中，当管理子系统接收到更新带宽配置请求之后，即可根据所述更新带宽配置请求，向除所述当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息，以询问其它业务子系统是否同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求。

与此同时，在本步骤中，所述管理子系统还将定期向所述负载均衡器发送查询信息，从而从所述负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率。

步骤103，接收到带宽变更询问消息的各个业务子系统向管理子系统返回带宽变更意见消息。

在本步骤中，各个接收到带宽变更询问消息的业务子系统，可以在接收到带宽变更询问消息之后，查看自身业务子系统的当前带宽分配、占用的情况，并计算同意进行带宽变更之后自身业务子系统所占用的带宽份额，接着可根据上述信息进行决策，以决定是否同意上述当前业务子系统提出的更新带宽配置请求。然后，可根据自身业务情况以及带宽占用情况，向管理子系统返回带宽变更意见消息。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述带宽变更意见消息中可以携带有：当前业务子系统编码、本业务子系统编码、时间信息、是否同意、是否同意的原因和回复人信息等信息。

步骤104，管理子系统根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略。

在本步骤中，由于管理子系统已经接收到各个业务子系统返回的带宽变更意见消息，并已获知各个业务子系统的带宽利用率，因此，管理子系统可以根据所接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述带宽分配策略可以是：

不同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求；

或者，同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求，为系统中的各个业务子系统重新配置相应的带宽。

较佳的，在本发明的具体实施例中，可以通过如下所述的公式来生成所述带宽分配策略：

在上述公式（1）中，所述E为带宽变更合理性函数。当E大于0时，表示上述当前业务子系统提出的更新带宽配置请求是合理的，而当E小于0时，则表示上述当前业务子系统提出的更新带宽配置请求是不合理的。所述φ_agree表示同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；所述表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；ε_disagree表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占带宽的带宽利用率；γ_apply表示当前业务子系统所申请的带宽百分比；n表示业务子系统的总个数；k表示同意的业务子系统总数。

表示所有同意更新带宽配置请求的业务子系统所占带宽百分比之和，表示某一个不同意更新带宽配置请求的业务子系统的现有带宽实际使用率，表示所有不同意更新带宽配置请求的业务子系统的现有使用率之和，γ_apply是当前业务子系统所申请的带宽。

根据上述公式（1）可知，当E>0时，表示即使在某些业务子系统不同意的情况下，由于他们对自身分配的带宽利用并不够充分，所以可以在一定程度上减少其所分配的带宽，在满足其平均需求的情况下，可以同意当前业务子系统此次提出的更新带宽配置请求，为系统中的各个业务子系统重新配置相应的带宽；反之，则可拒绝当前业务子系统此次提出的更新带宽配置请求。

步骤105，管理子系统将生成的带宽分配策略发送给负载均衡器。

由于在步骤104中，管理子系统已经生成了带宽分配策略，因此在本步骤中，管理子系统可以将生成的带宽分配策略发送给负载均衡器，以便于负责均衡器进行带宽分配。

步骤106，负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽。

在本步骤中，负载均衡器可以根据所接收到的带宽分配策略为系统中的各个业务子系统分配带宽。

通过上述的步骤101～106，当前业务子系统可以在自身业务需求很大时，向管理子系统发送更新带宽配置请求，并由管理子系统收集其他业务子系统的反馈意见以及带宽利用率，并生成相应的带宽分配策略由负责均衡器执行，从而可以根据系统中各个业务子系统的业务需求和带宽利用率，动态配置各个业务子系统的带宽，还可以动态生成带宽分配策略指导负载均衡器进行资源预留（即带宽预留）。例如，在期末考试业务频繁的时候，可为在线考试业务子系统分配更多的带宽，而在平时用户在线观看学习视频业务繁忙的时候，则可为在线学习业务子系统分配更多的带宽，从而能够根据业务子系统的业务需求，动态地配置各个业务子系统的带宽，更加有效的保证对带宽资源的合理分配，充分地利用系统的带宽资源，以满足不同业务子系统的业务需求。

综上可知，在本发明中所提供的动态配置带宽的方法中，由于当前业务子系统可在其业务需求较大时向管理子系统发送更新带宽配置请求，而管理子系统则可向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息并接收各个业务子系统返回的带宽变更意见消息，还可从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率，并根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略，然后由负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽，从而能够根据业务子系统的业务需求，动态地配置各个业务子系统的带宽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种动态配置带宽的方法，所述方法包括：

当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求；

管理子系统根据所述更新带宽配置请求向除当前业务子系统之外的其它业务子系统发送带宽变更询问消息，并从负载均衡器获取所有业务子系统的带宽利用率；

接收到带宽变更询问消息的各个业务子系统向管理子系统返回带宽变更意见消息；

管理子系统根据接收到的带宽变更意见消息和各个业务子系统的带宽利用率生成带宽分配策略；

管理子系统将生成的带宽分配策略发送给负载均衡器；

负载均衡器根据带宽分配策略为各个业务子系统分配带宽；

其中，通过如下公式生成所述带宽分配策略：

其中，E为带宽变更合理性函数；φ_agree表示同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占用的带宽与总带宽的百分比；ε_disagree表示不同意更新带宽配置请求的业务子系统所占带宽的带宽利用率；γ_apply表示当前业务子系统所申请的带宽百分比；n表示业务子系统的总个数；k表示同意的业务子系统总数；

当E大于0时，所述带宽分配策略为：同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求，为系统中的各个业务子系统重新配置相应的带宽；

当E小于或等于0时，所述带宽分配策略为：不同意当前业务子系统提出的更新带宽配置请求。

2.如权利要求1所述的方法，在当前业务子系统向管理子系统发送更新带宽配置请求之前，该方法还进一步包括：

当前业务子系统通过负载均衡器获知系统中各个业务子系统的带宽分配情况。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述更新带宽配置请求中包括：

本业务子系统编码、请求分配的带宽信息、持续时间和原因。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述带宽变更意见消息中携带有：

当前业务子系统编码、本业务子系统编码、时间信息、是否同意、是否同意的原因和回复人信息。