CN104023082A - 一种集群负载均衡的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集群负载均衡的实现方法，其具体实现过程为：设计数据处理模块、策略控制模块、策略生成模块、服务模块、日志记录模块、系统监控模块、系统管理模块组成集群负载均衡系统，由数据处理模块负责接收服务模块的日志数据；服务模块对外提供负载均衡服务；策略生成模块负责生成配置文件，由策略控制模块下载配置文件后将配置文件应用于服务模块。该一种集群负载均衡的实现方法和现有技术相比，能够提供完整的负载均衡日志和报表，能够平滑加入和弹出负载均衡设备。通过该集群提升负载均衡设备的稳定性、健壮性和提升负载均衡设备的性能。

Description

一种集群负载均衡的实现方法

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，具体的说是一种基于TCP协议的负载均衡机制，即基于TCP协议的集群负载均衡的实现方法。

背景技术

面对互联网技术的成熟，伴随着电子商务技术、网络办公技术的快速发展。由服务器组成集群对外提供服务的技术已经成为主流趋势，现有服务器集群在负载均衡的稳定性和健壮性方面存在较大不足。

由于负载均衡器可以提升网络吞吐量、增加网络带宽、加强网络数据的处理能力、提供网络的灵活性和可用性。能够将数据根据后端服务器的状态和一定的会话保持算法将请求传递到不同的服务器上，降低后端服务器的负载，提升服务的稳定性和健壮性，因而，设计负载均衡器集群成为一种趋势。

在实际设计过程中，由于负载均衡设备也越来越多。按照设备类型的不同可以分为硬件负载均衡器/软件负载均衡器，按照规模的不同可以分为单一负载均衡器/集群负载均衡器，按照使用范围的不同可以分为全局负载均衡器/局部负载均衡器。按照部署方式的不同可以分为路由模式/桥接模式/三角传输模式。但是不管什么样的负载均衡设备最终都必须能够提供健壮、稳定的服务。能够承受住各种网络环境下考验。

基于此，现提供一种集群负载均衡的实现方法，通过该方法能够根据网络环境智能扩充负载均衡设备；能够监控集群内设备的状态；能够提供系统服务日志和各种日志报表。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种实用性强、集群负载均衡的实现方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种集群负载均衡的实现方法，其具体实现过程为：

设置负载均衡集群，该集群由计算机服务器设备组成并以三角传输模式接入到网络中，该集群对请求的响应由计算机服务器直接完成，该集群分成数据处理模块、规则控制模块、规则生成模块、服务模块、日志记录模块、系统监控模块、系统管理模块，其中

服务模块，负责提供负载均衡机制，将不同设备组成统一整体共同对外提供负载均衡服务，根据设备状态分发请求到不同负载均衡设备，传递请求到后端服务器，根据设备负载信息动态添加和删除设备；

日志记录模块，负责动态定位数据处理模块位置，传递日志到数据处理模块；

数据处理模块，负载记录由日志记录模块传递的数据，统计保存到数据库中的数据，形成统计数据和报表；

规则生成模块，负责生成服务模块的配置规则，供服务模块使用，该规则生成模块可以向规则控制模块下发规则；

规则控制模块，负责定位规则生成模块位置、，并根据设备角色下载规则生成模块形成的规则、配置规则到服务模块；

系统监控模块，负责监控设备状态，形成设备负载信息、告警异常状态、关闭和启用负载均衡设备服务；

系统管理模块，负责定位负载均衡设备，对集群内的计算机设备进行配置，即配置角色、监控规则，查看日志，配置日志规则，管理系统下的各个模块的功能、显示日志报表和下载日志报表，是负载均衡集群的管理入口。

所述集群中有至少一台作为服务模块的计算机设备；有一台作为数据处理模块的计算机设备；一台作为规则生成模块的主配置机的计算机设备；上述系统管理模块为集群内每一台设备的管理入口。

所述服务模块的服务过程为：

首先加载规则配置文件，服务启动后同步计算机设备，查找当前存在在集群内的其它属于服务模块角色的设备，并将这些设备同步到程序中；

同步完毕后系统开始接收网络请求和系统内部发送到本设备的请求；

接收到的网络请求由分发系统决定是哪台设备转发请求：如果是转发到本地的请求，由转发请求模块直接转发；如果是分发到其它设备的请求，由分发系统分发到其它设备上；

接收到的系统内部请求由接收系统直接转发到转发请求模块，转发请求；

请求转发后由日志记录模块记录相关日志。

所述集群系统将采用cookie插入的方式记录设备转发信息，当cookie中没有相关记录时，首先由本服务模块设备发送，在设备负载过高时通过查找集群内部其它设备的设备状态，选择负载较低的设备转发请求；当cookie中存在相关记录后，直接将请求分发到上次处理这个请求的设备上。

所述日志记录模块的工作过程为：

首先定位数据服务器位置，与数据库服务器建立连接；

当接收到要存储的日志后，将日志发送到数据库服务器。

所述数据处理模块的工作过程为：

该模块读取配置文件，标志SSA功能；

接收请求、执行计划任务并显示日志报表：所述接收请求接收的是日志记录请求、日志管理请求、服务定位请求，该请求接收后保存日志到日志处理模块的服务器中；执行计划任务是统计日志报表数据；显示日志报表是将日志报表显示到系统管理平台。

所述规则生成模块的工作过程为：

生成配置文件，检测校验配置文件的正确性；

主动下发配置文件到各个设备；

接收请求并发送配置文件到各个设备。

所述规则控制模块的工作过程为：定位规则生成模块位置，从规则生成模块下载规则配置文件并部署到服务模块，主动检测规则配置文件是否发送变化。

所述系统监控模块的工作过程为：获取作为该监控模块的计算机设备状态和集群设备状态，并根据集群内的设备状态信息决定是否关闭或启用本设备的服务模块。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种集群负载均衡的实现方法能够动态管理集群内部设备服务的开启和关闭，能够提供完整的负载均衡日志和报表，能够平滑加入和弹出负载均衡设备；通过该集群提升负载均衡设备的稳定性、健壮性和提升负载均衡设备的性能；实用性强，适用范围广泛，易于推广。

附图说明

附图1是本发明集群模型示意图。

附图2是服务模块基本原理图。

附图3是日志记录模块基本原理图。

附图4是数据处理模块基本原理图。

附图5是策略生成模块基本原理图。

附图6是策略控制模块基本原理图。

附图7是系统监控模块基本原理图。

附图8是系统管理模块基本原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种集群负载均衡的实现方法作以下详细说明。

如附图1所示，现提供一种集群负载均衡的实现方法，其具体实现过程为：

设置负载均衡集群，该集群由计算机服务器设备组成并以三角传输模式接入到网络中，该集群对请求的响应由计算机服务器直接完成，该集群分成数据处理模块、规则控制模块、规则生成模块、服务模块、日志记录模块、系统监控模块、系统管理模块，其中

服务模块，负责提供负载均衡机制，将不同设备组成统一整体共同对外提供负载均衡服务，根据设备状态分发请求到不同负载均衡设备，传递请求到后端服务器，根据设备负载信息动态添加和删除设备；

日志记录模块，负责动态定位数据处理模块位置，传递日志到数据处理模块；

数据处理模块，负载记录由日志记录模块传递的数据，统计保存到数据库中的数据，形成统计数据和报表；

规则生成模块，负责生成服务模块的配置规则，供服务模块使用，该规则生成模块可以向规则控制模块下发规则；

规则控制模块，负责定位规则生成模块位置、，并根据设备角色下载规则生成模块形成的规则、配置规则到服务模块；

系统监控模块，负责监控设备状态，形成设备负载信息、告警异常状态、关闭和启用负载均衡设备服务；

系统管理模块，负责定位负载均衡设备，对集群内的计算机设备进行配置，即配置角色、监控规则，查看日志，配置日志规则，管理系统下的各个模块的功能、显示日志报表和下载日志报表，是负载均衡集群的管理入口。

在实际工作时，数据处理模块负责接收服务模块的日志数据。服务模块对外提供负载均衡服务。规则生成模块负责生成配置文件，由规则控制模块下载配置文件后将配置文件应用于服务模块。

所述集群中有至少一台作为服务模块的计算机设备；有一台作为数据处理模块的计算机设备；一台作为规则生成模块的主配置机的计算机设备；上述系统管理模块为集群内每一台设备的管理入口。

如附图2所示，所述服务模块是本系统的核心，系统下其它模块的存在都是为了更好的服务于服务模块。其服务过程为：

首先加载规则配置文件，服务启动后同步计算机设备，查找当前存在在集群内的其它属于服务模块角色的设备，并将这些设备同步到程序中；

同步完毕后系统开始接收网络请求和系统内部发送到本设备的请求；

接收到的网络请求由分发系统决定是哪台设备转发请求：如果是转发到本地的请求，由转发请求模块直接转发；如果是分发到其它设备的请求，由分发系统分发到其它设备上；

接收到的系统内部请求由接收系统直接转发到转发请求模块，转发请求；

请求转发后由日志记录模块记录相关日志。

为保证转发请求的完整性，系统将采用cookie插入的方式记录设备转发信息。服务模块第一次接收到请求时，因cookie中没有相关记录，分发系统会首先考虑由本设备发送，在设备负载过高时通过查找集群内部其它设备的设备状态，选择负载较低的设备转发请求。当cookie中存在相关记录后，直接将请求分发到上次处理这个请求的设备上。有可能请求到来时上次负责发送请求的设备异常，此时将重新选择设备进行发送。

如附图3所示，所述日志记录模块的工作过程为：

首先定位数据服务器位置，与数据库服务器建立连接；

当接收到要存储的日志后，将日志发送到数据库服务器。

如附图4所示，所述数据处理模块的工作过程为：

该模块读取配置文件，标志SSA功能；

接收请求、执行计划任务并显示日志报表：所述接收请求接收的是日志记录请求、日志管理请求、服务定位请求，该请求接收后保存日志到日志处理模块的服务器中；执行计划任务是统计日志报表数据；显示日志报表是将日志报表显示到系统管理平台。

如附图5所示，所述规则生成模块的工作过程为：

生成配置文件，检测校验配置文件的正确性；

主动下发配置文件到各个设备；

接收请求并发送配置文件到各个设备。

如附图6所示，所述规则控制模块的工作过程为：定位规则生成模块位置，从规则生成模块下载规则配置文件并部署到服务模块，主动检测规则配置文件是否发送变化。

如附图7所示，所述系统监控模块的工作过程为：获取作为该监控模块的计算机设备状态和集群设备状态，并根据集群内的设备状态信息决定是否关闭或启用本设备的服务模块。

如附图8所示，系统管理模块是基于web平台的方式对设备进行管理的综合入口。负责管理设备上各个模块的功能配置，即定位设备类型、管理各个模块、查看日志报表、查看告警等。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于其具体实现过程为：

设置负载均衡集群，该集群由计算机服务器设备组成并以三角传输模式接入到网络中，该集群对请求的响应由计算机服务器直接完成，该集群分成数据处理模块、规则控制模块、规则生成模块、服务模块、日志记录模块、系统监控模块、系统管理模块，其中

服务模块，负责提供负载均衡机制，将不同设备组成统一整体共同对外提供负载均衡服务，根据设备状态分发请求到不同负载均衡设备，传递请求到后端服务器，根据设备负载信息动态添加和删除设备；

日志记录模块，负责动态定位数据处理模块位置，传递日志到数据处理模块；

数据处理模块，负载记录由日志记录模块传递的数据，统计保存到数据库中的数据，形成统计数据和报表；

规则生成模块，负责生成服务模块的配置规则，供服务模块使用，该规则生成模块可以向规则控制模块下发规则；

规则控制模块，负责定位规则生成模块位置、，并根据设备角色下载规则生成模块形成的规则、配置规则到服务模块；

系统监控模块，负责监控设备状态，形成设备负载信息、告警异常状态、关闭和启用负载均衡设备服务；

系统管理模块，负责定位负载均衡设备，对集群内的计算机设备进行配置，即配置角色、监控规则，查看日志，配置日志规则，管理系统下的各个模块的功能、显示日志报表和下载日志报表，是负载均衡集群的管理入口。

2.根据权利要求1所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述集群中有至少一台作为服务模块的计算机设备；有一台作为数据处理模块的计算机设备；一台作为规则生成模块的主配置机的计算机设备；上述系统管理模块为集群内每一台设备的管理入口。

3.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述服务模块的服务过程为：

首先加载规则配置文件，服务启动后同步计算机设备，查找当前存在在集群内的其它属于服务模块角色的设备，并将这些设备同步到程序中；

同步完毕后系统开始接收网络请求和系统内部发送到本设备的请求；

接收到的网络请求由分发系统决定是哪台设备转发请求：如果是转发到本地的请求，由转发请求模块直接转发；如果是分发到其它设备的请求，由分发系统分发到其它设备上；

接收到的系统内部请求由接收系统直接转发到转发请求模块，转发请求；

请求转发后由日志记录模块记录相关日志。

4.根据权利要求3所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述集群系统采用cookie插入的方式记录设备转发信息，当cookie中没有相关记录时，首先由本服务模块设备发送，在设备负载过高时通过查找集群内部其它设备的设备状态，选择负载较低的设备转发请求；当cookie中存在相关记录后，直接将请求分发到上次处理这个请求的设备上。

5.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述日志记录模块的工作过程为：

首先定位数据服务器位置，与数据库服务器建立连接；

当接收到要存储的日志后，将日志发送到数据库服务器。

6.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述数据处理模块的工作过程为：

该模块读取配置文件，标志SSA功能；

接收请求、执行计划任务并显示日志报表：所述接收请求接收的是日志记录请求、日志管理请求、服务定位请求，该请求接收后保存日志到日志处理模块的服务器中；执行计划任务是统计日志报表数据；显示日志报表是将日志报表显示到系统管理平台。

7.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述规则生成模块的工作过程为：

生成配置文件，检测校验配置文件的正确性；

主动下发配置文件到各个设备；

接收请求并发送配置文件到各个设备。

8.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述规则控制模块的工作过程为：定位规则生成模块位置，从规则生成模块下载规则配置文件并部署到服务模块，主动检测规则配置文件是否发送变化。

9.根据权利要求2所述的一种集群负载均衡的实现方法，其特征在于：所述系统监控模块的工作过程为：获取作为该监控模块的计算机设备状态和集群设备状态，并根据集群内的设备状态信息决定是否关闭或启用本设备的服务模块。