CN104580489A - 一种云环境下的Web应用弹性扩展方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，属于Web应用扩展方法，通过云主机管理系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，通过对各Web应用负载状态和所在虚拟主机资源使用状态进行评估，得到负载值，通过多级阈值判断，得出对Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭的方案，然后实施，实现Web应用弹性扩展。本发明通过对应用负载和虚拟主机负载进行综合评估，动态调整负载均衡节点，来达到提高云主机使用效率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种Web应用扩展方法，具体地说是一种云环境下的Web应用弹性扩展方法。
背景技术
云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）、热备份冗余（High Available）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。
随着云计算、大数据等新型技术的发展，使用虚拟云主机进行Web应用部署已经得到越来越多的认可，如何在保证Web应用的访问性能的同时有效的提高云主机的使用效率成为大家普遍考虑的问题。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种云环境下的Web应用弹性扩展方法。通过对应用负载和虚拟主机负载进行综合评估，动态调整负载均衡节点，来达到提高云主机使用效率的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，
一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，通过云主机管理系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，通过对各Web应用负载状态和所在虚拟主机资源使用状态进行评估，得到负载值，通过多级阈值判断，得出对Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭的方案，然后实施，实现Web应用弹性扩展。
一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，包括如下步骤：
（1）、将云主机系统上的所有Web应用负载节点所在的虚拟主机，加入同一个虚拟主机组进行统一管理，通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，将当前开启的节点加入到负载均衡组中，并实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，得到虚拟主机组的负载加权值；
（2）、云主机系统中设计阈值设置模块：设置扩展阈值级别和触发延迟时间，以便控制不同负载下，开关不同的一台或多台虚拟主机；设置弹性扩展开关，控制Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭；
（3）、负载从低于第一级别开始增加的情景：当负载加权值大于第一级别的阈值且小于第二级别的阈值时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则开启第一级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将应用负载节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估，负载增加至第二级别时依次类推；
（4）、负载从高于第四级别开始减小的情景：当负载加权值处于第三、四级别阈值中间值与第二、三级别阈值中间值之间时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则关闭第四级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；负载减少至第二、三级别阈值中间值与第一、二级别阈值中间值之间时，负载减少至第一、二级别阈值中间值与0、第一级别阈值中间值之间时，依次类推。
一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，包括如下步骤：
（1）、云主机系统上集成应用负载均衡设备的API接口，在云主机系统上虚拟一台虚拟主机，虚拟主机上布置Web应用服务，然后用此台虚拟主机生成模版，使用模版部署N-1台虚拟主机，将这N台虚拟主机放入Web应用的虚拟主机组；将每一个Web应用服务访问接口称作一个节点；打开虚拟主机组中的M台虚拟主机，调用API接口将这M台虚拟主机对应的所有节点加入到应用负载均衡设备中的节点池中进行部署，做日常使用；M与N均为自然数，M<N；
（2）、进入云主机系统中阈值配置模块，开启弹性扩展功能，并进行相关参数的配置：设置四级阈值判断，
第一级：阈值为a，延迟时间为A秒，虚拟主机ID：1；
第二级：阈值为b，延迟时间为B秒，虚拟主机ID：2、3；
第三级：阈值为c，延迟时间为C秒，虚拟主机ID：4、5、6；
第四级：阈值为d，延迟时间为D秒，虚拟主机ID：7、8、9；
其中a<b<c<d；
（3）、通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，之后求和，得到虚拟主机组的负载加权值k；
用k与设置的阈值进行实时比对：
假设当前k≤a，当a< k ≤b时，经过A秒后，若k仍处于此区间，则开启ID为1的虚拟主机，并调用API接口，将对应节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐增大时，判断过程依次类推；
假设当前k>d，当(b+c)/2 < k ≤(c+d)/2时，经过D秒后，若k仍处于此区间，则关闭ID为7、8、9的虚拟主机，并调用API接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐减小时，判断过程依次类推；
（4）、当关闭弹性扩展功能时，此弹性扩展动态过程停止。
本发明的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法具有以下优点：
1、具有实现简单、灵活性高的特点：该发明通过云主机系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，保证Web服务性能的同时，避免了对云资源的长期占用，提高了云资源的利用率；
2、通过弹性扩展，在保证Web应用稳定高效提供服务的前提下，有效的解决了长期占用云主机系统资源带来的资源浪费问题，提高了云资源的利用效率；
3、增加时以设置的阈值为节点，减少时以阈值间的中间值为节点，这样形成了一个缓冲区间，使得弹性扩展比较平缓，不会频繁的进行开关机操作；加入延迟时间，这样使的弹性扩展与实际的负载情况更加匹配，减少了无效操作的概率。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种云环境下的Web应用弹性扩展方法的系统网络拓扑框图；
附图2为一种云环境下的Web应用弹性扩展方法的流程框图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法作以下详细地说明。
实施例1：
本发明的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法, 一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，通过云主机管理系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，通过对各Web应用负载状态和所在虚拟主机资源使用状态进行评估，得到负载值，通过多级阈值判断，得出对Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭的方案，然后实施，实现Web应用弹性扩展。
包括如下步骤：
（1）、将云主机系统上的所有Web应用负载节点所在的虚拟主机，加入同一个虚拟主机组进行统一管理，通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，将当前开启的节点加入到负载均衡组中，并实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，得到虚拟主机组的负载加权值；
（2）、云主机系统中设计阈值设置模块：设置扩展阈值级别和触发延迟时间，以便控制不同负载下，开关不同的一台或多台虚拟主机；设置弹性扩展开关，控制Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭；
（3）、负载从低于第一级别开始增加的情景：当负载加权值大于第一级别的阈值且小于第二级别的阈值时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则开启第一级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将应用负载节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估，负载增加至第二级别时依次类推；
（4）、负载从高于第四级别开始减小的情景：当负载加权值处于第三、四级别阈值中间值与第二、三级别阈值中间值之间时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则关闭第四级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；负载减少至第二、三级别阈值中间值与第一、二级别阈值中间值之间时，负载减少至第一、二级别阈值中间值与0、第一级别阈值中间值之间时，依次类推。
实施例2：
本发明的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法, 一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，通过云主机管理系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，通过对各Web应用负载状态和所在虚拟主机资源使用状态进行评估，得到负载值，通过多级阈值判断，得出对Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭的方案，然后实施，实现Web应用弹性扩展。
包括如下步骤：
（1）、云主机系统上集成应用负载均衡设备的API接口，在云主机系统上虚拟一台虚拟主机，虚拟主机上布置Web应用服务，然后用此台虚拟主机生成模版，使用模版部署N-1台虚拟主机，将这N台虚拟主机放入Web应用的虚拟主机组；将每一个Web应用服务访问接口称作一个节点；打开虚拟主机组中的M台虚拟主机，调用API接口将这M台虚拟主机对应的所有节点加入到应用负载均衡设备中的节点池中进行部署，做日常使用；M与N均为自然数，M<N；
（2）、进入云主机系统中阈值配置模块，开启弹性扩展功能，并进行相关参数的配置：设置四级阈值判断，
第一级：阈值为a，延迟时间为A秒，虚拟主机ID：1；
第二级：阈值为b，延迟时间为B秒，虚拟主机ID：2、3；
第三级：阈值为c，延迟时间为C秒，虚拟主机ID：4、5、6；
第四级：阈值为d，延迟时间为D秒，虚拟主机ID：7、8、9；
其中a<b<c<d；
（3）、通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，之后求和，得到虚拟主机组的负载加权值k；
用k与设置的阈值进行实时比对：
假设当前k≤a，当a< k ≤b时，经过A秒后，若k仍处于此区间，则开启ID为1的虚拟主机，并调用API接口，将对应节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐增大时，判断过程依次类推；
假设当前k>d，当(b+c)/2 < k ≤(c+d)/2时，经过D秒后，若k仍处于此区间，则关闭ID为7、8、9的虚拟主机，并调用API接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐减小时，判断过程依次类推；
（4）、当关闭弹性扩展功能时，此弹性扩展动态过程停止。
增加时以设置的阈值为节点，减少时以阈值间的中间值为节点，这样形成了一个缓冲区间，使得弹性扩展比较平缓，不会频繁的进行开关机操作；加入延迟时间，这样使的弹性扩展与实际的负载情况更加匹配，减少了无效操作的概率。这样通过弹性扩展，在保证Web应用稳定高效提供服务的前提下，有效的解决了长期占用云主机系统资源带来的资源浪费问题，提高了云资源的利用效率。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
Claims (3)
1.一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，其特征在于通过云主机管理系统与应用负载均衡设备间进行联动，结合阈值判断功能，实现云环境下的Web应用弹性扩展，通过对各Web应用负载状态和所在虚拟主机资源使用状态进行评估，得到负载值，通过多级阈值判断，得出对Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭的方案，然后实施，实现Web应用弹性扩展。
2.根据权利要求1所述的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、将云主机系统上的所有Web应用负载节点所在的虚拟主机，加入同一个虚拟主机组进行统一管理，通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，将当前开启的节点加入到负载均衡组中，并实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，得到虚拟主机组的负载加权值；
（2）、云主机系统中设计阈值设置模块：设置扩展阈值级别和触发延迟时间，以便控制不同负载下，开关不同的一台或多台虚拟主机；设置弹性扩展开关，控制Web应用负载均衡节点所在虚拟主机进行开启或是关闭；
（3）、负载从低于第一级别开始增加的情景：当负载加权值大于第一级别的阈值且小于第二级别的阈值时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则开启第一级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将应用负载节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估，负载增加至第二级别时依次类推；
（4）、负载从高于第四级别开始减小的情景：当负载加权值处于第三、四级别阈值中间值与第二、三级别阈值中间值之间时，经过对应的触发延迟时间后，若阈值仍处于此区间，则关闭第四级别所对应的一台或多台虚拟主机，并调用接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；负载减少至第二、三级别阈值中间值与第一、二级别阈值中间值之间时，负载减少至第一、二级别阈值中间值与0、第一级别阈值中间值之间时，依次类推。
3.根据权利要求2所述的一种云环境下的Web应用弹性扩展方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、云主机系统上集成应用负载均衡设备的API接口，在云主机系统上虚拟一台虚拟主机，虚拟主机上布置Web应用服务，然后用此台虚拟主机生成模版，使用模版部署N-1台虚拟主机，将这N台虚拟主机放入Web应用的虚拟主机组；将每一个Web应用服务访问接口称作一个节点；打开虚拟主机组中的M台虚拟主机，调用API接口将这M台虚拟主机对应的所有节点加入到应用负载均衡设备中的节点池中进行部署，做日常使用；M与N均为自然数，M<N；
（2）、进入云主机系统中阈值配置模块，开启弹性扩展功能，并进行相关参数的配置：设置四级阈值判断，
第一级：阈值为a，延迟时间为A秒，虚拟主机ID：1；
第二级：阈值为b，延迟时间为B秒，虚拟主机ID：2、3；
第三级：阈值为c，延迟时间为C秒，虚拟主机ID：4、5、6；
第四级：阈值为d，延迟时间为D秒，虚拟主机ID：7、8、9；
其中a<b<c<d；
（3）、通过在云主机系统上调用应用负载均衡设备提供的API接口，实时获取各节点的并发连接数，然后用自身获取到的对应虚拟主机的CPU、内存、网络带宽使用率，进行加权计算，之后求和，得到虚拟主机组的负载加权值k；
用k与设置的阈值进行实时比对：
假设当前k≤a，当a< k ≤b时，经过A秒后，若k仍处于此区间，则开启ID为1的虚拟主机，并调用API接口，将对应节点加入应用负载均衡设备，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐增大时，判断过程依次类推；
假设当前k>d，当(b+c)/2 < k ≤(c+d)/2时，经过D秒后，若k仍处于此区间，则关闭ID为7、8、9的虚拟主机，并调用API接口，将对应的负载节点从应用负载均衡设备中移除，否则进入下一轮的负载评估；当k逐渐减小时，判断过程依次类推；
（4）、当关闭弹性扩展功能时，此弹性扩展动态过程停止。
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