CN105141656A - 一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法。本发明步骤如下：1、在虚拟服务器上创建互联网轻量级应用，然后与社交平台相连接，并以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口；2、将创建了互联网轻量级应用的虚拟服务器部署在不同的云平台上，并保持虚拟服务器之间的数据同步；3、在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本；4、选择预期价格最优的云平台服务，启动云平台上的虚拟服务器；5、通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换。本发明使用户在无感知的情况下，系统依据负载特性、资源消耗等得到的预期最优价格为用户切换合适云平台服务，实现负载均衡。

Description

一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法

技术领域

本发明属于云平台资源调度技术领域，尤其涉及一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法。

背景技术

现如今手机终端和社交媒体的普及给互联网带来巨大变化：以Facebook、Twitter、Linkedin、QQ、微信、微博等为代表的全球化社交网络已经形成了超过10亿人的跨国界、跨民族、跨文化的新网络社区，说明网民正在快速使用、占领这些社交媒体平台。网络社交平台就是人们通过网络来进行社交，结识更多有相同兴趣爱好的人，并且通过这个平台来用于相互联系，是新时代最为流行的社交方式。社交网络从人到物，虚拟连接活力无限。随着云计算、物联网等技术的发展，预计在2030年以后，能够连接网络的智能设备将超过世界人口总数。现实世界成为社交网络应用的平台，社交关系核心将从人与人之间的连接延伸至人与物、物与物。由虚拟连接构成的网络空间将展现无穷的魅力。

云服务器高调崛起，相对于传统的物理服务器，云服务器因为其价格低廉、部署快速、按需索取、高维护性等优点广泛的被中小企业所采用。它的性能更加稳定高效，CPU、内存、硬盘等系统资源可达到充分利用，发挥最大效能，在虚拟空间中得到了拓展。同时，升级迁移更加灵活，因为每个用户的云服务器都是虚拟化组件，不受物理空间的限制，能够实现高效率的升级与拓展，进而避免了因更换机房或迁移服务器带来系统的差异。另外，管理也更加自主方便，用户可以完全控制虚拟机进行任何操作，也可以实现远程控制，在实际空间上实现了跨越式的管理。

此外随着云服务器的崛起，现在市场上出现了各种各样的云服务，如百度云、阿里云、新浪云等等，随着开发者数量的不断增加，不同云平台拥有各自的计费策略，使得不同的云平台服务价格都不同，例如新浪云(SAE)是先充值云豆，然后才可以消费，用多少付多少，而且SAE认证为开发者后每月可以得到一定“云豆”资助用以云计算消费；而百度云采取的是信用卡模式，你可以透支使用，不需要提前充值云豆，最长为30天的周转期。SAE和BAE的付费方式各有千秋。SAE预付费可以防止应用被恶意刷的时候花冤枉钱，而百度BAE可以不用担心应为应用流量的突然暴涨没来得及充值而关停，避免带来不必要的损失。此外，各个云平台提供的服务也各不相同，因此在面对多种选择的前提下，我们可以根据需要与综合考量之下的价格随时选择最优的云平台。如表1所示的是各云平台收费简要对比。

表1各云平台收费对比

随着云计算平台上用户以及各种类型应用的增加，如何有效利用系统范围内的资源成为一个关键问题。在云计算环境下，计算机相互连接共同处理任务，会出现一些计算机负载过重，一直处于忙碌状态，而另一些计算机的负载则过轻，一直处于空闲状态，大大降低了系统范围内资源的利用率。负载均衡算法是实现资源有效利用的重要手段，负载均衡就是讲计算机的资源进行重新分配，使资源得到合理的利用，获得最佳的资源利用率。

虚拟化技术为负载均衡方案提供了一种有效的解决办法。通过将服务封装在虚拟机中并映射到各台物理服务器上，虚拟化技术能够根据负载的变化进行虚拟机和物理资源的重映射，从而动态的实现整个系统的负载均衡。虚拟机和物理资源的重映射可以借助虚拟机的动态迁移技术来实现，将包括操作系统在内的整个运行环境从一台物理主机迁移到另外一台物理主机上。虚拟机迁移机制因其资源颗粒度大及应用无关性等优点成为实现负载均衡算法的一种有效机制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤1、在虚拟服务器上创建互联网轻量级应用，将创建的互联网轻量级应用与社交平台相连接，然后以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口。

步骤2、将创建了互联网轻量级应用的虚拟服务器部署在不同的云平台上，并保持虚拟服务器之间的数据同步；

步骤3、在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本；

步骤4、选择预期价格最优的云平台服务，启动云平台上的虚拟服务器；

步骤5、通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本,实现云平台的负载均衡。

步骤1所述的以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口，具体如下：

利用社交平台良好的兼容性与巨大的用户群，将社交平台作为运行环境，服务号作为入口；在服务号中设置独立的域名地址,在独立的域名解析服务器中，将该域名地址映射到运行互联网轻量级应用的虚拟服务器地址。

步骤2所述具体如下：

将互联网轻量级应用的代码和数据库导入到不同的云平台，通过触发同步与增量同步的组合方式同步各个云平台上的数据库；一方面当用户访问时，触发服务器同步数据，另一方面每日定时以增量同步方式同步数据；

利用不同的云平台的不同特点，以及提供的服务、收费标准的不同，提供给用户更多的选择；同时触发同步与增量同步两种方式的组合，高速有效保证数据一致，令用户无论何时访问何处的服务器，都能获取到最新数据，优化用户体验。

步骤3所述的在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本：用户在访问云平台上的虚拟服务器时，在服务质量得到保证的前提下，不同的时间段，消耗的流量、存储量、运算量有不同，利用互联网轻量级应用负载特性清晰的特点，计算下一阶段单位时间的预期使用成本；具体计算由负载特性和资源消耗参数对应云平台收费标准计算得到。

互联网轻量级应用在云平台上的资源消耗分为三大类：计算、存储、网络资源占用。则预期使用成本＝预期使用计算量*云平台的计算服务价格+预期存储量*云平台存储价格+预期占用资源量*云平台网络资源价格。步骤4所述的通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本，具体如下：

选择预期价格最优的云平台；若当前运行虚拟服务器的云平台上不是该云平台，则进行虚拟服务器切换迁移，在第独立的域名解析服务器中将域名地址设置成价格最优的虚拟服务器地址，降低用户访问时可能遇到的风险。

通过虚拟服务器的动态迁移能够让云平台实现更为灵活的调度策略，实现负载均衡。

本发明有益效果如下：

本发明的核心思想在于实现虚拟服务器动态切换、迁移，让用户在无感知的情况下，依据负载特性、资源消耗等得到的预期最优价格为他们切换到最合适的云平台服务，实现负载均衡。利用本发明可以解决的问题是：

(1)以拥有良好的兼容性与巨大的用户群的社交平台作为入口，使用户对应用的访问使用更加便捷。

(2)根据小应用的特性，在用户无感知的情况下自动为用户选择预期价格最优的云平台服务，降低用户的使用成本。

(3)利用虚拟机的迁移切换，动态的实现整个系统的负载均衡。

附图说明

图1为本发明系统各端口映射关系图；

图2为本发明系统域名地址映射关系图；

图3为本发明基于云平台教学互动平台系统框图；

图4为本发明新浪云服务器地址配置图；

图5为本发明新浪云资源占用情况截图；

图6为本发明新浪云平台HTTP服务消耗分析截图；

图7为本发明新浪云平台PV/UIP服务消耗分析截图；

图8为本发明新浪云平台Mysql服务消耗分析截图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、在虚拟服务器上创建互联网轻量级应用，将创建的互联网轻量级应用与社交平台相连接，然后以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口。

步骤2、将创建了互联网轻量级应用的虚拟服务器部署在不同的云平台上，并保持虚拟服务器之间的数据同步；

步骤3、在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本；

步骤4、选择预期价格最优的云平台服务，启动云平台上的虚拟服务器；

步骤5、通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本,实现云平台的负载均衡。

步骤1所述的以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口，具体如下：

利用社交平台良好的兼容性与巨大的用户群，将社交平台作为运行环境，服务号作为入口；在服务号中设置独立的域名地址,在独立的域名解析服务器中，将该域名地址映射到运行互联网轻量级应用的虚拟服务器地址。

步骤2所述具体如下：

将互联网轻量级应用的代码和数据库导入到不同的云平台，通过触发同步与增量同步的组合方式同步各个云平台上的数据库；一方面当用户访问时，触发服务器同步数据，另一方面每日定时以增量同步方式同步数据；

利用不同的云平台的不同特点，以及提供的服务、收费标准的不同，提供给用户更多的选择；同时触发同步与增量同步两种方式的组合，高速有效保证数据一致，令用户无论何时访问何处的服务器，都能获取到最新数据，优化用户体验。

步骤3所述的在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本：用户在访问云平台上的虚拟服务器时，在服务质量得到保证的前提下，不同的时间段，消耗的流量、存储量、运算量有不同，利用互联网轻量级应用负载特性清晰的特点，计算下一阶段单位时间的预期使用成本；具体计算由负载特性和资源消耗参数对应云平台收费标准计算得到。

互联网轻量级应用在云平台上的资源消耗分为三大类：计算、存储、网络资源占用。则预期使用成本＝预期使用计算量*云平台的计算服务价格+预期存储量*云平台存储价格+预期占用资源量*云平台网络资源价格。

步骤4所述的通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本，具体如下：

选择预期价格最优的云平台；若当前运行虚拟服务器的云平台上不是该云平台，则进行虚拟服务器切换迁移，在第独立的域名解析服务器中将域名地址设置成价格最优的虚拟服务器地址，降低用户访问时可能遇到的风险。

通过虚拟服务器的动态迁移能够让云平台实现更为灵活的调度策略，实现负载均衡。

实施例

为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图进一步说明本发明的技术方案，给出一种本发明所述方法的具体实施方式。

如图2-图8所示，步骤1所述的以社交平台作为入口，映射到一个在虚拟服务器上创建的互联网轻量级应用。

现在越来越多的人在社交平台上活跃，如微信、微博等，而且随着云计算的不断发展，市场出现了各种各样的云计算平台和云服务器，这些云计算服务器能够让服务器的性能充分地利用，而且不影响服务的性能，保证服务安全稳定地运行。因此能够充分发展活跃的社交用户，以这些社交平台作为入口，将实用的互联网轻量级应用部署到云平台中，相当于将社交平台当作浏览器，用户通过社交访问，就能够使用以云平台作为服务器的应用。具体过程如下：

(1)考虑到微信基本适合所有智能手机，支持IOS、Android、WindowsPhone、Symbian和Blackberry等移动操作系统,突破平台的局限性，同时扫一扫特定二维码或关注即可登入微信平台，大大降低用户准入的门槛，并且存在庞大且真实的用户群，因此我们采用微信公众平台订阅号作为社交平台入口管理用户。

(2)在虚拟服务器上创建一个教学互动平台的轻量级应用，使用户能够在移动终端上通过社交平台进行在线学习互动。

(3)注册一个域名地址，利用微信公众平台订阅号的开发者模式，在学习互动的微信公众平台订阅号中设置好该域名地址。

将虚拟服务器部署在不同云平台上，并保持虚拟服务器之间的数据同步。

将轻量级应用部署在多个云平台上，包含三个层面的含义。其一，现如今市面上，有多种云平台服务器，比如新浪云、阿里云、百度云等等，在这些平台上均部署上同样的应用，保持数据同步；其二，在同一个云平台中，能够创建多个账户，在多个账户中创建多个相同的应用；其三，在同一云平台中，同一账户能够选择不同的应用框架来创建相同的应用，比如Java框架、php框架等，虽然框架的编程语言各不相同，但应用功能统一。

分别在新浪云平台和百度云平台上创建账户，将教学互动平台的虚拟服务器同时部署在这两个平台的账户，即把代码和数据同步过去，以实现相同的功能。

在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本。新浪云与百度云具有不同的收费标准,同时教学互动平台的功能特性清晰，在实际应用中某一门课程在每周固定的时间点，如周三、周五有课的时候，平台访问量相对较大，资源占用情况比较集中，在新浪云平台上，根据应用的资源占用，服务消耗分析以及云豆消耗情况等因素，综合计算得到单位时间内该云平台的使用成本。

在新浪云平台上，根据云平台提供的服务，三大类资源消耗主主要细分为数据库mysql、存储storage、Memcache、Http。具体的资源消耗分为单位时间资源访问请求次数、资源的流入流出量与磁盘内存消耗，将预期n种不同的资源访问请求次数分别记为X(x₁、x₂、x₃，......,x_n)，资源流入流出量(GB)分别记为Y(y₁、y₂、y₃，......,y_n)，磁盘消耗(GB*天)分别记为Z(z₁、z₂、z₃，......,z_n)，根据云平台收费标准得到单价分别为B(b₁、b₂、b₃，......,b_n)，则预期使用成本为P(X，Y,Z),具体公式如下：P＝∑BX+∑BY+∑BZ。

(4)通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低应用使用成本。当选择预期价格最优的云平台服务时，在注册的域名地址中设置相应的预期价格最优的虚拟服务器地址，实现地址映射。使用户在通过微信公众号访问时，通过域名地址解析器，实现切换访问的虚拟服务器。最终降低用户的使用成本，实现负载均衡。

Claims (6)

1.一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、在虚拟服务器上创建互联网轻量级应用，将创建的互联网轻量级应用与社交平台相连接，然后以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口；

步骤2、将创建了互联网轻量级应用的虚拟服务器部署在不同的云平台上，并保持虚拟服务器之间的数据同步；

步骤3、在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本；

步骤4、选择预期价格最优的云平台服务，启动云平台上的虚拟服务器；

步骤5、通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本,实现云平台的负载均衡。

2.如权利要求1所述的一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于步骤1所述的以社交平台作为访问互联网轻量级应用的入口，具体如下：

利用社交平台良好的兼容性与巨大的用户群，将社交平台作为运行环境，服务号作为入口；在服务号中设置独立的域名地址,在独立的域名解析服务器中，将该域名地址映射到运行互联网轻量级应用的虚拟服务器地址。

3.如权利要求1所述的一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于步骤2所述具体如下：

将互联网轻量级应用的代码和数据库导入到不同的云平台，通过触发同步与增量同步的组合方式同步各个云平台上的数据库；一方面当用户访问时，触发服务器同步数据，另一方面每日定时以增量同步方式同步数据；

利用不同的云平台的不同特点，以及提供的服务、收费标准的不同，提供给用户更多的选择；同时触发同步与增量同步两种方式的组合，高速有效保证数据一致，令用户无论何时访问何处的服务器，都能获取到最新数据，优化用户体验。

4.如权利要求1所述的一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于步骤3所述的在云平台提供的服务质量达到应用要求的前提下，确定虚拟服务器在不同云平台上运行的价格成本：用户在访问云平台上的虚拟服务器时，在服务质量得到保证的前提下，不同的时间段，消耗的流量、存储量、运算量有不同，利用互联网轻量级应用负载特性清晰的特点，计算下一阶段单位时间的预期使用成本；具体计算由负载特性和资源消耗参数对应云平台收费标准计算得到。

5.如权利要求4所述的一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于互联网轻量级应用在云平台上的资源消耗分为三大类：计算、存储、网络资源占用，则预期使用成本＝预期使用计算量*云平台的计算服务价格+预期存储量*云平台存储价格+预期资源占用量*云平台网络资源价格。

6.如权利要求1所述的一种基于云平台的互联网轻量级应用的负载均衡实现方法，其特征在于步骤5所述的通过改变访问虚拟服务器地址来实现服务器切换,降低互联网轻量级应用使用成本，具体如下：

选择预期价格最优的云平台；若当前运行虚拟服务器的云平台上不是该云平台，则进行虚拟服务器切换迁移，在第独立的域名解析服务器中将域名地址设置成价格最优的虚拟服务器地址，降低用户访问时可能遇到的风险；

通过虚拟服务器的动态迁移能够让云平台实现更为灵活的调度策略，实现负载均衡。