CN106375395A - 节点服务器的负载均衡方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节点服务器的负载均衡方法和系统，其通过获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数，根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配，并根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量，当所述可用节点数量大于或等于最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器；不仅能够保证服务器集群内的各个节点服务器的负载均衡性，提高服务器集群的整体可靠性和运行效率，而且能够根据业务量的发展情况自动灵活增减节点服务器，提高了服务器集群的拓展能力，并简化了管理。

Description

节点服务器的负载均衡方法和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种节点服务器的负载均衡方法及其应用该方法的系统。

背景技术

节点服务器是针对服务器集群来说的，主要应用在WEB、FTP、VPN等的服务上。所以节点服务器并不是单指某一种服务器，它由多个节点和管理装置整体的管理单元构成的服务器集群。

服务器集群是将很多具有相同功能的节点服务器集中起来一起提供某种服务的设备，提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量。服务器集群负载均衡效果很大程度上决定了对客户端的服务质量。

现有的负载均衡技术常常采用负载均衡设备(或称代理服务器)技术，服务器集群对外使用一个网络地址，代理服务器根据负载均衡策略将该网络地址和集群内某个服务器网络地址进行映射，当客户端访问该网络地址请求到达代理服务器后，由代理服务器将该网络地址映射为服务器集群中某个节点服务器网络地址，然后转发请求到该节点服务器。

例如，常用的负载均衡设备为Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server，以下简称LVS)，LVS定期收集并记录集群内各节点服务器的负载信息，客户端向服务器集群VIP请求服务，客户端到集群上下行流量均经过LVS，LVS接收到客户端发送的服务请求后，选择集群中负载较小的节点服务器，将客户端对VIP的请求通过DIP转发给该节点服务器，由此实现负载均衡。

但是，上述负载均衡方法只是局限于固定数量的节点服务器，在该数量范围内的节点服务器之间进行负载均衡，一旦服务请求量超出该数量范围的节点服务器的负载范围时，将可能导致整个服务器集群瘫痪，或者，若是服务请求量较少的情况下，还继续维持所述固定数量的节点服务器的运行，则会导致资源浪费并提高运行维护成本。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种节点服务器的负载均衡方法和系统，不仅能够保证服务器集群内的各个节点服务器的负载均衡性，提高服务器集群的整体可靠性和运行效率，而且能够根据业务量的发展情况自动灵活增减节点服务器，提高了服务器集群的拓展能力，并简化了管理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种节点服务器的负载均衡方法，其包括以下步骤：

获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

优选的，所述节点服务器的负载临界值，是根据该节点服务器的性能参数进行预先设置，使该节点服务器的实时负载信息小于该负载临界值时，该节点服务器能够保持在较佳的运行性能。

优选的，根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配，是指将任务请求分配至实时负载信息最小且性能最好的节点服务器。

优选的，所述可用节点数量的计算，是指将当前节点服务器的实时负载信息与该节点服务器的负载临界值进行比较判断，若当前节点服务器的实时负载信息大于或等于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行减1的计算；若当前节点服务器的实时负载信息小于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行加1的计算。

优选的，当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，则自动向管理员发出警报信息。

优选的，当所述节点服务器运行异常时，则自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器。

另外，本发明还提供一种节点服务器的负载均衡系统，包括节点管理器和一个以上的节点服务器，所述节点服务器分别与所述节点管理器相连接，所述节点管理器还包括：

信息获取模块，用于获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

任务分配模块，其根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

负载监控模块，其根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

节点管理模块，其根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

优选的，还包括报警模块，当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，所述报警模块自动向管理员发出警报信息。

优选的，当所述节点服务器运行异常时，所述任务分配模块自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器。

优选的，所述节点管理模块进行开启或关闭所述节点服务器，是通过向节点服务器发送开启或关闭的控制指令，所述节点服务器根据该控制指令执行本地的Linux命令来开启或关闭服务。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种节点服务器的负载均衡方法和系统，其通过获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数，并根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量，当所述可用节点数量大于或等于最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器，从而能够根据业务量的发展情况自动灵活增减节点服务器，提高了服务器集群的拓展能力，并简化了管理；

(2)本发明根据节点服务器的实时负载信息和性能参数对任务请求进行分配，优化了任务请求在节点服务器之间的分配，消除了节点服务器之间的负载不平衡，不仅能够保证服务器集群内的各个节点服务器的负载均衡性，而且能够提高服务器集群的整体可靠性和运行效率，提高了系统的反应速度与总体性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种节点服务器的负载均衡方法的流程简图；

图2为本发明一种节点服务器的负载均衡系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的一种节点服务器的负载均衡方法，其包括以下步骤：

a.获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

b.根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

c.根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

d.根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

所述的步骤a中，所述节点服务器的实时负载信息，包括该节点服务器的当前队列数、资源利用率(CPU、内存、硬盘、网络)、中间件的指标(响应时间、吞吐量、当前并发数)；所述节点服务器的负载临界值，是根据该节点服务器的性能参数进行预先设置，使该节点服务器的实时负载信息小于该负载临界值时，该节点服务器能够保持在较佳的运行性能，并确保所有指标都在一个安全范围内；所述节点服务器的性能参数，主要是指该节点服务器的硬件配置信息。

所述的步骤b中，根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配，是指将任务请求分配至实时负载信息最小且性能最好的节点服务器，从而自动将任务请求分配到合适的节点服务器上；并且，当所述节点服务器运行异常时，则自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器，重新分配可采用与正常分配过程相同的分配依据；例如，当其中一个节点服务器宕机时，则自动禁用该节点服务器，将发往该节点服务器的任务请求重新分配至其他可用节点服务器，并向管理员发出警报。

所述的步骤c中，所述可用节点数量的计算，是指将当前节点服务器的实时负载信息与该节点服务器的负载临界值进行比较判断，若当前节点服务器的实时负载信息大于或等于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行减1的计算；若当前节点服务器的实时负载信息小于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行加1的计算。

所述的步骤d中，进行开启或关闭所述节点服务器，是通过向节点服务器发送开启或关闭的控制指令，所述节点服务器根据该控制指令执行本地的Linux命令来开启或关闭服务。并且，开启新的节点服务器时，还预先设置该节点服务器的负载临界值参数以及硬件配置信息。本实施例中，当正在活动的节点服务器比较充裕而且任务请求量不是很多时，会适当关闭部分节点服务器，减少服务器资源的占用；当可用的节点服务器即将达到临界值时，自动新增并开启新的节点服务器；当可用的节点即将达到临界值，且没有新的节点服务器可开启时，系统自动向管理员发出警报。即，不管是当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，系统都会自动向管理员发出警报信息。

如图2所示，本发明还提供一种节点服务器的负载均衡系统，包括节点管理器和一个以上的节点服务器，所述节点服务器分别与所述节点管理器相连接，所述节点管理器和各个节点服务器构成服务器集群。其中，所述节点管理器还包括：

信息获取模块，用于获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

任务分配模块，其根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

负载监控模块，其根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

节点管理模块，其根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

本实施例中，还包括报警模块，当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，所述报警模块自动向管理员发出警报信息。当所述节点服务器运行异常时，所述任务分配模块自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器。

所述节点管理模块进行开启或关闭所述节点服务器，是通过向节点服务器发送开启或关闭的控制指令，所述节点服务器根据该控制指令执行本地的Linux命令来开启或关闭服务。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

2.根据权利要求1所述的一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于：所述节点服务器的负载临界值，是根据该节点服务器的性能参数进行预先设置，使该节点服务器的实时负载信息小于该负载临界值时，该节点服务器能够保持在较佳的运行性能。

3.根据权利要求1所述的一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于：根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配，是指将任务请求分配至实时负载信息最小且性能最好的节点服务器。

4.根据权利要求1所述的一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于：所述可用节点数量的计算，是指将当前节点服务器的实时负载信息与该节点服务器的负载临界值进行比较判断，若当前节点服务器的实时负载信息大于或等于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行减1的计算；若当前节点服务器的实时负载信息小于该节点服务器的负载临界值，则所述可用节点数量进行加1的计算。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于：当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，则自动向管理员发出警报信息。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种节点服务器的负载均衡方法，其特征在于：当所述节点服务器运行异常时，则自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器。

7.一种节点服务器的负载均衡系统，其特征在于，包括节点管理器和一个以上的节点服务器，所述节点服务器分别与所述节点管理器相连接，所述节点管理器还包括：

信息获取模块，用于获取节点服务器的实时负载信息、负载临界值、性能参数；

任务分配模块，其根据所述实时负载信息和所述性能参数对任务请求进行分配；

负载监控模块，其根据所述实时负载信息和所述负载临界值进行计算各个节点服务器的可用节点数量；

节点管理模块，其根据预设的最大节点临界值和最小节点临界值对所述可用节点数量进行评估判断，当判断结果为所述可用节点数量大于或等于所述最大节点临界值，则进行关闭部分节点服务器；当判断结果为所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值，则进行开启新的节点服务器。

8.根据权利要求7所述的一种节点服务器的负载均衡系统，其特征在于：还包括报警模块，当所述节点服务器运行异常时，或者当所述可用节点数量小于或等于所述最小节点临界值时，所述报警模块自动向管理员发出警报信息。

9.根据权利要求7所述的一种节点服务器的负载均衡系统，其特征在于：当所述节点服务器运行异常时，所述任务分配模块自动将发往该运行异常的节点服务器的任务请求重新分配至其他运行正常的节点服务器。

10.根据权利要求7或8或9所述的一种节点服务器的负载均衡系统，其特征在于：所述节点管理模块进行开启或关闭所述节点服务器，是通过向节点服务器发送开启或关闭的控制指令，所述节点服务器根据该控制指令执行本地的Linux命令来开启或关闭服务。