CN103973788A - 一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法，该方法提供了一个通过全局负载均衡流量的策略性整体部署系统，通过对网络内容分发的解析或网络请求的重定向，对网络传输的数据进行冗余处理，重复传输降到了最小化，同时采用缓存机制对网络传输中的数据进行预处理，对现有网络增加一层新的网络架构，将缓存服务器靠近客户端服务器进行部署，客户端能够就近获取所需要的内容；该方法主要包括两大部分：核心模块和外围模块；对于外围模块主要由负载均衡设备和高速缓存服务器两部分组成；本发明通过优化网络数据传输，获得高速体验和品质的保障，解决了网络拥堵现象，提高了用户访问时的响应速度。

Description

一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法

技术领域

本发明涉及网络传输和内容负载均衡领域，尤其涉及一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法。

背景技术

镜像站点（Mirror Site）服务器是在网络中经常出现的一个名词，它可以对内容进行有效地分布，并且在网络内容发布的过程中不需要对此作其他的工作，适用于静态和准动态的数据同步。同时，高速缓存手段的成本较低，适用于静态内容。Internet的统计表明，超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容，在这个规律下，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，而原始的WWW服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求，于是大大加快了客户请求的响应时间，并降低了原始WWW服务器的负载。

由于网络传输过程中的传统的内容分发模式中，网络只表现为一个透明的数据传输通道，网络的质量保证仅仅停留在数据包的层面，而不能根据内容对象的不同区分服务质量的问题。此外，由于IP网的"尽力而为"的特性使得其质量保证是依靠在用户和应用服务器之间，端到端的提供充分的、远大于实际所需的带宽通量来实现的。在这样的内容发布模式下，不仅大量宝贵的骨干带宽被占用，同时ICP（网络内容服务商）的应用服务器的负载也变得非常重，而且不可预计。这样当发生一些热点事件和出现浪涌流量时，会产生局部热点效应，从而使应用服务器过载退出服务。

针对网络在传输过程中因受到服务器的负荷量以及传输距离等因素的影响，最后导致网络的响应时间变得异常缓慢或服务器过载退出服务，高并发以及不断扩增的用户数量使得对于服务和访问速度的要求不断提高，如何解决这一问题，一个通过优化网络数据传输过程中的有效的解决方案是必要的。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明提供一种新型网络构建方式，具体为基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法。

本发明提供了一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法，其解决所述技术问题采用的技术方案如下：该方法提供一种新型网络构件方式，是一个通过全局负载均衡流量的策略性整体部署系统；该方法通过对网络内容分发的解析或网络请求的重定向，对网络传输的数据进行冗余处理，重复传输降到了最小化，同时采用缓存机制对网络传输中的数据进行预处理，借助于缓存服务器，或异地镜像站点来完成对内容的传送与同步更新，通过对现有网络增加一层新的网络架构，将缓存服务器靠近服务器进行部署，将网络内容发布到最接近客户端的网络边缘，客户端能够就近获取所需要的内容；

所述基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法主要包括两大部分：核心模块和外围模块；对于外围模块是针对客户端的解决策略实现的部分，作为节点，主要由负载均衡设备和高速缓存服务器两部分组成；

所述核心模块是该方法的网络管理中心和分发内容重定向中心，主要负责网络传输过程中的负载均衡问题，所述核心模块的安放位置主要是在管理中心；

所述外围模块是该方法的异地节点，作为网络传输信息的分发载体，主要负责网络传输中的缓存处理和内容负载，可以有效的达到负载均衡的目的。

进一步，所述负载均衡设备是外围模块中核心部分，于负载均衡设备的选择上参考互联网的分布式解决方案，负责每个节点中各个缓存的负载均衡，保证节点在整个过程中的工作效率，以及收集节点与周围环境信息，保持通信，实现全局负载均衡；加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。

进一步，所述高速缓存服务器是网络数据的存储设备，负责存储网站的大量信息，类比一个靠近用户的网络服务器去响应访问请求。

本发明公开的基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法的有益效果是：

所述基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法通过全局负载均衡流量，通过在现有的网络中增加一层新的网络架构，将网络内容分发放在了用户的网络最接近的地方，将广域传输的访问形式转化为本地或者是就近传输访问形式，极大的优化数据链路功能，消除数据峰值访问造成的节点设备阻塞；同时对网络传输的数据进行冗余处理，重复传输降到了最小化，由于缓存服务器部署在靠近服务器的地方，所以能获得接近局域网的网络响应速度，并且可以有效的减少广域带宽的消耗；本发明通过优化网络数据传输，获得高速体验和品质的保障，解决了网络拥堵现象，提高了用户访问时的响应速度；该方法更适合于网络传输过程中处理负载均衡的问题，具有非常广阔的方展前景。

附图说明

附图1为传统网络未加缓存访问流程图；

附图2为本发明的新型网络加入存储访问流程图。

具体实施方式

下面通过实施例和附图，对本发明所述基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法做进一步详细说明，并不造成对本发明的限制。

本发明通过基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法主要解决如下几个问题：第一、如何减少网络中冗余数据的重复传输，因为目前网络传输的大部分传输内容都存在冗余问题；第二、如何解决web服务器的负荷量和传输距离等因素的影响，提高响应速度；第三、如何解决在网络传输过程中对于内容分发时的负载均衡问题，也是需要解决的关键技术问题。

为了实现上述目的，本发明的基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法提供一种新型网络构件方式，是一个通过全局负载均衡流量的策略性整体部署系统；该方法通过对网络内容分发的解析或者是网络请求的重定向，对网络传输的数据进行冗余处理，重复传输降到了最小化，并且该方法采用缓存机制对网络传输中的数据进行预处理，借助于缓存服务器，或异地镜像站点来完成对内容的传送与同步更新，通过对现有网络增加一层新的网络架构，将缓存服务器靠近服务器进行部署，将网络内容发布到最接近客户端的网络边缘，客户端可以就近获取所需要的内容，解决了网络拥堵状况，提高了访问时的响应时间；

本发明所述基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法主要包括两大部分：核心模块和外围模块；对于外围模块是针对客户端的解决策略实现的部分，作为节点，主要由负载均衡设备和高速缓存服务器两部分组成；

所述核心模块是该方法的网络管理中心和分发内容重定向中心，主要负责网络传输过程中的负载均衡问题，所述核心模块的安放位置主要是在管理中心；

所述外围模块是该方法的异地节点，作为网络传输信息的分发载体，主要负责网络传输中的缓存处理和内容负载，可以有效的达到负载均衡的目的；

所述负载均衡设备是外围模块中核心部分，于负载均衡设备的选择上参考互联网的分布式解决方案，负责每个节点中各个缓存的负载均衡，保证节点在整个过程中的工作效率，以及收集节点与周围环境信息，保持通信，实现全局负载均衡；加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性；

所述高速缓存服务器是网络数据的存储设备，负责存储网站的大量信息，类比一个靠近用户的网络服务器去响应访问请求。

综上可知，本发明所述方法是为传统的IP网络带宽要求较高时而进行优化的网络覆盖层，它是一个策略性整体部署的系统，包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理等。本发明使用的主要技术是高速缓存、镜像服务器等，其中比较侧重的是网络内容在分发过程中的负载均衡，网络内容的管理和全局的网络流量管理是核心。在网络传输过程中，需要和现有的网络协议相融合，支持网络在传递过程中所涉及到技术领域；在内容负载均衡这一块中，更多的是强调网络内容分发问题，因为在带宽一定的情况下，提高分发的效率是提高整体网络的传输效率的关键问题。该方法和目前现有的模式相比，强调了网络在内容发布中的重要性，引入了内容管理层(核心模块)和全局的负载均衡（负载均衡设备），可以有效的利用带宽的价值，解决在网络传输过程中内容有效发布的问题。

下面参照附图，对本发明基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法以一个具体实例来描述其实现的过程，如图2所示，这一体系结构的具体实现过程如下：

步骤一、用户向浏览器提供要访问的域名，这个可以通过浏览器进行输入；

步骤二、浏览器调用域名解析库后对域名进行解析，解析函数库从而得到该域名对应的缓存转换记录，浏览器需要再次对获得的缓存转换记录进行解析以得到缓存服务器的IP地址；在此过程中，使用的全局负载均衡解析，如根据地理位置信息解析对应的IP地址，使得用户能就近访问；

步骤三、浏览器在得到缓存服务器的IP地址以后，根据缓存服务器的IP地址向缓存服务器发出访问请求；

步骤四、缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名，通过其内部DNS(域名解析系统)得到此域名的目的主机IP地址，再由缓存服务器向目的主机IP地址提交访问请求；

步骤五、缓存服务器从目的主机IP地址得到请求数据以后，一方面在本地进行保存，以备以后使用，另一方面把获取的请求数据返回给客户端，完成数据服务过程；

步骤六、客户端得到由缓存服务器返回的请求数据以后显示出来，并完成整个浏览的数据请求过程。

附图1为传统网络未加缓存访问流程图，通过图1可知传统网络架构下访问流程为：

步骤一、用户向浏览器提供要访问的域名；

步骤二、浏览器调用域名解析库后对域名进行解析；

步骤三、通过步骤二得到该域名对应的目的主机的IP地址；

步骤四、浏览器根据目的主机的IP地址向目的主机发出访问请求；

步骤五、目的主机把得到的请求数据返回给客户端，客户端得到请求数据并回显，并完成整个数据请求过程；

通过前面所述该方法提供的网络架构的具体实现流程（如附图2所示），两个网络访问流程相比较可知，本发明所述方法提供了一个新型网络构件方式，在靠近客户端的网络边缘增设了缓存服务器，这样便能获得接近局域网的网络响应速度，并且可以有效的减少广域带宽的消耗；客户端可以就近获取所需要的内容，解决网络拥堵状况，提高访问时的响应时间。

为本发明中浏览器和服务器交互原理图以上所述仅为本发明的实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法,该方法提供一种新型网络构件方式，是一个通过全局负载均衡流量的策略性整体部署系统，其特征在于，该方法通过对网络内容分发的解析或网络请求的重定向，对网络传输的数据进行冗余处理，重复传输降到了最小化，同时采用缓存机制对网络传输中的数据进行预处理，借助于缓存服务器，或异地镜像站点来完成对内容的传送与同步更新，通过对现有网络增加一层新的网络架构，将缓存服务器靠近服务器进行部署，将网络内容发布到最接近客户端的网络边缘，客户端能够就近获取所需要的内容；

所述基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法主要包括两大部分：核心模块和外围模块；对于外围模块是针对客户端的解决策略实现的部分，作为节点，主要由负载均衡设备和高速缓存服务器两部分组成；

所述核心模块是该方法的网络管理中心和分发内容重定向中心，主要负责网络传输过程中的负载均衡问题，所述核心模块的安放位置主要是在管理中心；

所述外围模块是该方法的异地节点，作为网络传输信息的分发载体，主要负责网络传输中的缓存处理和内容负载，能够达到负载均衡。

2.根据权利要求1所述的基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法，其特征在于，所述负载均衡设备是外围模块中核心部分，其选择上参考互联网的分布式解决方案，负责每个节点中各个缓存的负载均衡，以及收集节点与周围环境信息，保持通信，实现全局负载均衡。

3.根据权利要求2所述的基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法，其特征在于，所述高速缓存服务器是网络数据的存储设备，负责存储网站的大量信息，并响应用户访问请求。

4.根据权利要求3所述的基于传输遍布式网络架构的负载均衡方法，其特征在于，该方法的具体实现过程为：

步骤一、用户向浏览器提供要访问的域名；

步骤二、浏览器调用域名解析库后对域名进行解析，解析函数库得到该域名对应的缓存转换记录，浏览器再次对获得的缓存转换记录进行解析得到缓存服务器的IP地址；

步骤三、浏览器在得到缓存服务器的IP地址后，根据缓存服务器的IP地址向缓存服务器发出访问请求；

步骤四、缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名，通过其内部DNS得到该域名的目的主机IP地址，再由缓存服务器向目的主机IP地址提交访问请求；

步骤五、缓存服务器从目的主机IP地址得到请求数据以后，一方面在本地进行保存，以备以后使用，另一方面把获取的请求数据返回给客户端；

步骤六、客户端得到由缓存服务器返回的请求数据以后显示出来，完成整个浏览的数据请求过程。